问题 问答题

现有一种特殊的电池,它的电动势E恒定,内阻r较大.为了测定这个电池的电动势和内电阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,改变电阻箱的阻值,记录电压表示数,得到如图乙所示图线.

(1)图线中斜率的物理意义是______,截距的物理意义是______.由斜率与截距可以求得E=______V,r=______Ω.

(2)若实验中电压表内阻的影响不能忽略,则由上述图线求得的电动势将比真实值______(填“偏大”、“不变”或“偏小”)求得的内阻将比真实值______(填“偏大”、“不变”或“偏小”),并简要说明理由(写出必要的计算式):______.

答案

(1)闭合开关,调整电阻箱的阻值,读出电压表的示数,再改变电阻箱的电阻,得出多组数据.

根据E=U+

U
R
r,知
1
U
=
1
E
+
r
E
1
R

知图线的纵轴截距表示电动势的倒数,图线的斜率等于

r
E

截距的物理意义是

1
E

由斜率与截距可以求得E=5.23V,r=155Ω.

(2)如果考虑电压表的内阻,根据实验的原理E=U+(

U
R
+
U
RV
)r,
1
U
=
1
E
(1+
r
RV
)+
r
E
1
R
,考虑电压表的内阻,

此时图线的纵轴截距表示

1
E
(1+
r
RV
),所以E小于E,r小于r

即则由上述图线求得的电动势将比真实值偏小,求得的内阻将比真实值偏小.

故答案为:(1)

r
E
1
E
,5.2V,155Ω,(2)偏小,偏小,

1
U
=
1
E
(1+
r
RV
)+
r
E
1
R

单项选择题 A1/A2型题
填空题