Question

【題目】某同學利用電壓表和電阻箱測定一種特殊電池的電動勢和內阻（電動勢E約為9 V，內阻r約為40 Ω）。已知該電池允許輸出的最大電流為100 mA。該同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，圖中電壓表的內阻約為3 kΩ，R為電阻箱，阻值范圍0～9999 Ω，R0是定值電阻，阻值為100 Ω。

（1）根據圖甲，在虛線框中畫出該實驗的電路圖________

（2）該同學完成電路的連接后，閉合開關S，調節電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數，其中電壓表的某一次偏轉情況如圖乙所示，其示數為_________V。

（3）改變電阻箱的阻值，讀出電壓表的相應示數U，取得多組數據，作出如圖丙所示的圖線，則根據該同學所作出的圖線可求得該電池的電動勢E＝_________V，內阻r＝_________Ω。（結果均保留兩位有效數字）

（4）用該電路測電動勢，真實值和測量值的關系E真_________E測。（填“大于”“小于”或“等于”）

Answer 1

【答案】 7.0 8 30 大于

【解析】

（1）按實際連線電路圖畫出電路圖；
（2）根據電壓表應選擇15V的量程進行讀數；
（3）本實驗采取伏阻法測量電源的電動勢和內阻，根據實驗的原理E=I（R+R0+r）可以得到：，結合圖線的斜率和截距去求電源的電動勢和內阻。

（1）按實物圖，R0與電阻箱R是串聯關系，電壓表測量兩個電阻的總電壓，畫出電路圖如圖所示：

（2）由電壓表所接量程及所指的位置可知電壓表的示數為7.0V。
（3）根據閉合電路歐姆定律可知：E=I（R+R0+r）
而聯立可得：

結合所繪的圖象縱截距可得：=0.125V-1，從而求得：E=8.0V
由圖象的斜率可知：

將求得E值代入得：r=30Ω。

（4）如果考慮電壓表的內阻，根據實驗的原理E=U+（）r，，考慮電壓表的內阻，此時圖線的縱軸截距表示 ，所以E測小于E真．