Question

2．某实验小组利用如下实验器材测量干电池的电动势和内阻．
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V₁、V₂，内阻约为3kΩ
C．阻值为5Ω的定值电阻R₀
D．滑动变阻器R，最大阻值R_m
E．导线和开关
（1）根据下面图1电路原理图完成图2电路实物图的连接；

（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V₁和V₂的多组数据如下表，请在图3的坐标纸中描绘出U₁-U₂图象；

实验次数	1	2	3	4	5	6
U1（V）	0.50	0.81	1.00	1.50	1.85	2.30
U2（V）	2.15	2.21	2.32	2.50	2.69	2.76

（2）根据描绘出的U₁-U₂图象，求得两节干电池的总电动势E=3.0V，总内阻r=2.5Ω（计算结果保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）根据给出的原理图可得出对应的实物图；
（2）根据描点法可得出对应的图象；
（3）根据闭合电路欧姆定律列式并变形得出与图象对应的关系，根据数学规律可明确两节电池的电动势和内电阻．

解答 解：（1）根据实验原理图可得出实物连接如图所示；
（2）根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示；
（3）根据闭合电路欧姆定律可知：
E=U₂+$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}r$
变形可得：
U₁=$\frac{E{R}_{0}}{r}$-$\frac{{R}_{0}+r}{r}{U}_{2}$
由图可知：当U₂=2V时，U₂=0V；
代入可得：
E=2+$\frac{2}{{R}_{0}}r$
$\frac{{R}_{0}+r}{r}$=K=$\frac{2.5}{2.8-2}$=3.125
解得：r=2.4Ω； E=3.0
故答案为：（1）如图所示；（2）如图所示

（3）3.0V；2.5Ω

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道如何根据图象分析实验数据是解决此类问题的基本方法．