Question

【題目】老師要求同學們測出一待測電源的電動勢及內阻，所給的實驗器材有：待測電源E，定值電阻R1(阻值未知)，電壓表V(量程為3.0 V，內阻很大)，電阻箱R(0～99.99 Ω)，單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干．某同學連接了一個如圖10所示的電路，他接下來的操作是：

a．撥動電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖甲所示的位置后，將S2接到a，閉合S1，記錄下對應的電壓表示數為2.20 V，然后斷開S1；

b．保持電阻箱示數不變，將S2切換到b，閉合S1，記錄此時電壓表的讀數(電壓表的示數如圖乙所示)，然后斷開S1.

(1)請你解答下列問題：

圖甲所示電阻箱的讀數為________Ω，圖乙所示的電壓表讀數為________V．由此可算出定值電阻R1的阻值為________Ω.(計算結果取3位有效數字)

(2)在完成上述操作后，該同學繼續以下的操作：

將S2切換到a，多次調節電阻箱，閉合S1，讀出多組電阻箱的示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據，繪出了如圖丙所示的圖象．由此可求得該電池組的電動勢E及內阻r，其中E＝________V，電源內阻r＝________Ω.(計算結果保留3位有效數字)

Answer 1

【答案】 (1)20.00； 2.80； 5.45； (2)2.86； 0.264；

【解析】（1）電阻箱的阻值等于2×10=20.0Ω．圖乙電壓表的示數為2.80V，
根據閉合電路歐姆定律得，．
（2）在閉合電路中，電源電動勢：E=U+I（r+R1）=U+（r+R1），，由圖丙所示圖象可知，b=1/E=0.35，E≈2.86V，
圖象斜率，電源內阻：r=kE-R1=2×2.86-5.45=0.270Ω．