Question

某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A．待测的干电池（电动势约为1.5

某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻约为2Ω）B．电压表V1（0～2V，内阻RV1=4000Ω）C．电压表V2（0～2V，内阻RV2约为3500Ω）D．电流表A（0～3A，内阻0.1Ω）E．电阻箱R1（0～9999Ω）F．滑动变阻器R2（0～200Ω，lA）G．电键和导线若干该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻．（1）实验步骤：a．闭合电键S1和S2，记下V1的读数U1，b．闭合电键S1，断开S2，记下V1的读数U'1和V2的读数U2．请你根据步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式：E=______． r=______．（2）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案，在右边实线方框1中画出实验电路图．（3）如果要求用图象法处理你设计的实验的数据，并能根据图象较直观地求出电动势和内阻，则较适合的函数表达式是______．请你在虚方框2中画出此表达式对应的大致图象．

Answer 1

（1）根据闭合电路欧姆定律得，U1+

U1

RV1

r＝E
U1′+U2+

U1′

RV

r＝E
联立解得E=

U1U2

U1?U1′

，r=(

U2

U1?U1′

?1)RV1．
（2）运用电阻箱和电压表，通过伏阻法测量．电路图如图所示．
（3）根据E=U+

U

R

r，得

1

U

＝

r

E

1

R

+

1

E

，即

1

U

与

1

R

成线性关系，纵轴截距的倒数表示电动势，图象的斜率表示内阻与电动势的比值．对应的图象如图．
故答案为：（1）

U1U2

U1?U1′

，(

U2

U1?U1′

?1)RV1．
（2）如图所示．
（3）

1

U

＝

r

E

1

R

+

1

E

，如图所示．