Question

老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1（阻值未知），

老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1（阻值未知），电压表V（量程为3.0V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．某同学连接了一个如图1所示的电路，他接下来的操作是：a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置后，将S2接掷于a，闭合S1，记录下对应的电压表示数为2.00V，然后断开S1；b．保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，闭合S1，记录此时电压表的读数（电压表的示数如图乙所示），然后断开S1．（1）请你解答下列问题：图甲所示电阻箱的读数为______Ω，图乙所示的电压表读数为______V，由此可算出定值电阻R1的阻值为______Ω．（电阻R1计算结果保留3位有效数字）（2）在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：将S2切换到a，闭合S1，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丙所示的1U-1R图象．由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中E=______V，电源内阻r=______Ω．（计算结果保留3位有效数字）

Answer 1

（1）由图甲所示可知，电阻箱示数为2×10Ω+0×1Ω+0×0.1Ω+0×0.01Ω=20Ω；
由图乙所示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为2.6V；
电路电流I=

UR

R

=

2V

20Ω

=0.1A，电阻R₁=

U1

I

=

2.6?2

0.1

=6Ω．
（2）在闭合电路中，电源电动势：E=U+I（r+R₁）=U+

U

R

（r+R₁），

1

U

=

1

E

+

r+R1

E

?

1

R

，由图丙所示图象可知，b=

1

E

=0.34，E≈2.94V，
图象斜率k=

r+R1

E

=

△ 1 U

△ 1 R

=

0.56?0.34

0.10

=2.2，电源内阻r=kE-R₁=2.2×2.94-6=0.468Ω．
故答案为：（1）20；2.6；6；（2）2.94；0.468．