Question

在做測量電源電動勢E和內阻r的實驗時，提供的器材有：待測電源一個、內阻已知且為R_V的電壓表一個（量程大于電源電動勢）、電阻箱R一個、電鍵一個、導線若干.?

（1）設計并畫出實驗電路圖；?

（2）根據所設計的電路圖連接實物；?

（3）為使測量更加準確，多次改變電阻箱電阻R，讀出電壓表相應的示數U，以1U為縱坐標，畫出1U與電阻的某種關系圖象（該圖象為一條直線），如圖4所示.由圖象可得到直線在縱軸的截距為m，直線斜率為k，寫出E、r的表達式.

圖4

Answer 1

解析：（1）本題的電路設計有兩種情況：電壓表與電阻箱串聯和電壓表與電阻箱并聯，分別如圖5、圖6所示：?

圖5

圖6

（2）實物連接圖略.

（3）對于電路圖5，電壓表的電阻為R_V，開關閉合時，電路中電流為I，根據閉合電路歐姆定律有：?

可見是R的一次函數，符合題中-R圖象為一條直線，故橫坐標應表示R，直線的斜率由此解得：或對于電路圖6，電壓表的電阻為R_V，開關閉合，電路中電流為I，外接電路的總電阻為根據閉合電路歐姆定律有：E=U+Ir=整理得：的一次函數，符合題中

圖象為一條直線，故橫坐標應表示直線的斜率為由此解得：