Question

在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．
①实验时，应先将电阻箱的电阻调到

最大值

．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
②改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R₀=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是

2

．（选填l或2）

方案编号	电阻箱的阻值R/Ω
1	400.0	350.0	300.0	250.0	200.0
2	80.0	70.0	60.0	50.0	40.0

③根据实验数据描点，绘出的

1

U

-R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在

1

U

坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=

1

kR0

，内阻r=

b

k

-R0

（用k、b和R₀表示）．

Answer 1

分析：（1）由实验的安全性原则可知滑动变阻器的开始阻值选择；
（2）实验中应保证准确，根据电阻箱的阻值与待测电阻的阻值对比可知合理方案；
（3）由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻．

解答：解：①由图可知，电路为限流接法，且为保证电路安全，开始电路中电流应为最小，故开始时电路中电阻应为最大，故滑动变阻器开始时应达到最大值   
②由表格可知，方案1中电阻箱的阻值与定值电阻差别太大，导致电路中电流差别太小；而方案2中电阻箱的阻与与待测电阻相差不多，故可以得出较为合理的电流值，故应选择方案2   
③由闭合电路欧姆定律可知，U=

E

R+R0+r

R0，
变形得：

1

U

=

R+R0+r

ER0

=

1

ER0

R+

1

E

+

r

ER0

由题意可知，斜率为k，即：

1

ER0

=K
解得E=

1

kR0

；

1

E

+

r

ER0

=b
联立解得：r=

b

k

-R0；
故答案为：①最大值；②2；③

1

kR0

，

b

k

-R0．

点评：本题考查实验测定电动势和内电阻；注意本实验中实验电路较为简单，但要注意数据的处理的掌握，特别是图象法的应用．