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、理想電壓表一個（量程大于電源電動勢）、電阻箱一個（電阻箱的讀數為R）、電鍵一個、導線若干．
（1）根據提供的器材設計實驗電路并在圖（a）上連接實物圖．
（2）如圖（b）所示的直角坐標系，橫軸“？”對應的物理量應是

 

．
（3）為測量更準確，多次改變電阻箱的電阻R，讀出電壓表相應的示數U，在直角坐標系中畫出某種關系圖象，該圖象為一條直線，如圖（b）所示．由圖象得到直線在縱軸的截距為m、斜率為k，請寫出E、r的表達式：E=

 

，r=

 

．

Answer 1

分析：（1）根據伏阻法測量電源的電動勢和內電阻，根據原理圖連線；
（2）根據閉合電路歐姆定律列方程，找出線性關系；
（3）結合圖象表達式進行分析討論．

解答：解：（1）電路圖如圖所示：

根據電路圖連接實物圖，如圖所示：

（2）根據閉合電路歐姆定律，有：
E=U+

U

R

r
變形得到：

1

U

=

r

E

?

1

R

+

1

E

故

1

U

-

1

R

圖象是直線，作

1

U

-

1

R

圖象；
（3）

1

U

-

1

R

圖象是直線，表達式為

1

U

=

r

E

?

1

R

+

1

E

；
圖象縱軸截距為：

1

E

=m；
圖象斜率為：k=

r

E

；
故：E=

1

m

，r=

k

m

；
故答案為：（1）如圖所示；（2）

1

R

；（3 ）

1

m

，

k

m

．

點評：本題關鍵根據閉合電路歐姆定律列式后找出線性關系表達式，然后結合圖象的截距和斜率進行分析討論，不難．