Question

8．有一塊用舊的層疊電池，某同學想測出它的電動勢與內阻，該同學在實驗室找到了一些器材，連成如下電路．其中R₁=6Ω，R₂=10000Ω，電壓表的量程為0～3V，內阻R_v=5000Ω，電流表的量程為0～0.6A，請回答下列問題：
（1）在閉合電鍵前，滑動變阻器的滑片應滑至上端（填“上端”或“下端”）．
（2）閉合電鍵，改變滑動變阻器的阻值，記錄下相應的電壓、電流值，如下表格，依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖2中畫出U-I圖象．

U/V	2.45	2.14	1.89	1.65	1.38	1.05
I/A	0.16	0.24	0.32	0.40	0.48	0.56

（3）由圖象可得出該層疊電池的電動勢E=8.94V，內阻r=3.60Ω．（計算結果均保留三位有數(shù)數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）明確電路結構，根據(jù)安全性原則即可明確滑片開始時的位置；
（2）根據(jù)描點法可得出對應的U-I圖象；
（3）根據(jù)電路結構進行分析，根據(jù)電表的改裝原理明確路端電壓和測量值的關系，根據(jù)閉合電路歐姆定律即可結合圖象進行分析，求出電動勢和內電阻．

解答 解：（1）實驗中應讓電流由最小值開始調節(jié)，即電阻值由最大值開始調節(jié)，故開始時滑片應滑到最上端；
（2）根據(jù)描點法可得出對應的圖象如圖所示；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，并聯(lián)部分總電壓為：
U’=$\frac{10000+5000}{5000}$U=3U；
根據(jù)電路結構利用閉合電路歐姆定律可知：
3U=E-I（r+R₁）
則有：U=$\frac{E}{3}$-$\frac{r+{R}_{1}}{3}I$
則可知，電動勢為：E=3×2.98=8.94V；
圖象的斜率為：k=$\frac{r+{R}_{1}}{3}$=$\frac{2.98-1.00}{0.60}$=3.30Ω
解得：r=9.90-6=3.60Ω
故答案為：（1）上端；（2）如圖所示；（3）8.94，3.60．

點評 本題為測量電源的電動勢和內電阻的實驗的變形，本實驗中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實驗的研究方法進行分析研究，同時注意掌握根據(jù)圖象分析數(shù)據(jù)的基本方法．