Question

某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r．由于该电池的内电阻r较小，因此在电路

某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r．由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0．闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据（R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数）：R/Ω40.0020.0012.008.006.005.00U/V1.891.781.661.571.431.35为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图象来处理实验数据，图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是电压U与电阻R的比值UR（或电流I）；电压U与电阻R的比值UR（或电流I）；．现计算出与各组数据对应的该物理量值分别为0.047、0.089、0.138、0.196、0.238、0.270，请在图乙所示的图象中作图，利用图象得到E=______V，r=______Ω．

Answer 1

测电源电动势与内阻实验中，应用图象法处理实验数据时，纵轴表示路端电压，横轴表示电路电流I=

U

R

，
根据实验所测量的量，横轴应该是：电压U与电阻R的比值

U

R

（或电流I）；
根据上表所示实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中的点作直线，作出电源的路端电压与电流关系图象U-I，如图所示；
图象与电压轴的交点表电源的电动势，由图象可知，电源电动势为：E=2.00V；
图象斜率绝对值等于电源内阻与保护电阻阻值之和，则：
k=r+R₀=

E?U

I

=2.4Ω，
电源的内阻为：r=k-R₀=2.4Ω-2.0Ω=0.40Ω；
因该接法中由于电压表的分流而导致干路电流示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，所以电动势的测量值小于真实值．
故答案为：电压U与电阻R的比值

U

R

（或电流I）；图象如图所示，2.00，0.40．