Question

10．某同学利用如图所示电路测量电源的电动势E和内阻r，可供选择的实验器材有：待测电源（电动势约6V，内阻约1Ω），定值电阻R_A（阻值10Ω）和R_B（阻值1Ω），滑动变阻器R（最大阻值10Ω），电流表A（量程为0～0.6A，内阻约1Ω），电压表V（量程为0～5V，内阻约10KΩ），开关S，导线若干，请回答下列问题：
①图甲为该同学设计的电路图的一部分，将电路补充完整；
②图甲中的R₁应选R_A（填“R_A”或“R_B”）；
③改变滑动变阻器接入电路的阻值，分别记下几组电压表的示数U和相应电流表的示数I₁；以U未纵坐标，I为横坐标，作U-I图线如图乙所示，并求出U-I图线在横轴上的截距a和在纵轴上的截距b，请选用待测电源电动势E、内阻r、定值电阻R₁和R₂，写出a、b的表达式，a=$\frac{E}{R_{2}+r}$，b=E，代入相应数值即可得E和r的测量值．

Answer 1

分析 ①②分析电路结构和给出的仪表，从而明确两定值电阻的作用，进而选择合适的电表进行实验，同时注意实验中应采用相对电源的外接法，从而减小实验误差；
③根据闭合电路欧姆定律进行分析，结合图象即可明确图象的截距意义．

解答 解：①R₂起保护作用，故可以采用阻值较小的R_B；由于滑动变阻器阻值过小，故使电压表测量范围较小，所以R₂应采用与滑动变阻器总阻值接近的R_A，由于电流表内阻与等效内阻接近，故为了减小误差，应采用相对电源的电流表外接法，如图甲所示；
②由以上分析可知，甲中的R₁应选择R_A；
③根据闭合电路欧姆定律可知：U=E-I（R₂+r）
则可知，图象与纵轴的截距等于b=E，图象与横轴的截距为短路电流，故a=$\frac{E}{R_{2}+r}$
故答案为：①如图所示；②R_A；③$\frac{E}{R_{2}+r}$，E．

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，特别注意实验中给出的提示不能忽略，本题中要注意甲图给出的信息的掌握．