(2009•上海模拟)利用如图1所示的电路测定电源电动势和内电阻,提供的器材有:

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  • 解题思路:测出的路端电压和电流已标出,则用直线将这些点连接即可得出U-I图象;图象与纵坐标的交点为电动势;由闭合电路欧姆定律可求出内电阻.

    (1)①先在坐标纸上把对应的U-I的各点画出来,再用一条直线连接,让尽量多的点落在直线上,或直线的两侧;②该直线与纵轴的交点是电源的电动势.然后找出与横轴的交点,根据公式:r=

    △U

    △I③V1记录的是电源两端的电压,V2记录的是滑动变阻器上的电压,电流减小时,电压也减小,故能够正确读数的电压表应该为V1

    (2)测量原理:设在两次测量中,测得 的数据分别为:U1U1′U2U2′,对应的电流分别为:I1和I2,则:

    U1=E-I1r ①,

    U1′=E-I2r ②,

    U2=E-I1(R+r) ③

    U2′=E-I2(R+r) ④,

    则:U1-U1′=I2r-I1r=r(I2-I1),U2-U2′=(R+r)(I2-I1);

    斜率:k=

    U1−U1′

    U2−U2′=

    r

    R+r ⑤

    纵轴截距为b是滑动变阻器上的电压为0时,电压表V1上的读数,即:b=E−I0r=E−

    E

    R+r•r=E−

    r

    R+rE ⑥;

    ⑤代人⑥得:E=

    b

    1−k;

    以上的几个公式中,不能单独求出电源的内电阻.

    又由①③得:U1-U2=I1R

    代人①中,得:U1=E−

    (U1−U2)r

    R ⑦

    通过⑦式可以看到,若要让:U1=E,则需要:U1-U2=0

    故若要通过利用图象的截距直接得到电源的电动势,保持U1为纵坐标不变,应该选用U1-U2为横坐标作图.

    故答案为:

    (1)(图象略) 2.90,3.50,V1

    (2)ε=

    b

    1−k,不可以,U1-U2

    点评:
    本题考点: 测定电源的电动势和内阻.

    考点点评: 本题考查测电动势和内电阻的数据处理及实物图的连接,题目难度适中,但要注意审题,部分同学没有按要求保留有效数字而失分.