2.一同学用图甲电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材有:待测电源(电动势约为3 V,内阻约为7 Ω),保护电阻R1(阻值为10 Ω),滑动变阻器R(阻值范围为0~20 Ω),电流表,电压表,开关S,导线若干。他的主要实验步骤如下:
①按图甲连接电路;
②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;
④以U为纵坐标、I为横坐标,作U-I图像。
甲
乙
(1)测量电源的电动势和内阻,电压表应选用 ;电流表应选用 。(均选填选项标号)
A.电压表(0~15 V,内阻约为15 kΩ)
B.电压表(0~3 V,内阻约为3 kΩ)
C.电流表(0~300 mA,内阻约为2 Ω)
D.电流表(0~30 mA,内阻约为20 Ω)
(2)用该电路测量出多组数据,作出图乙所示的U-I图像,则待测电源电动势E= V、内阻r= Ω。(结果均保留两位有效数字)
答案(1)B C (2)3.0 7.2
解析(1)由于待测电源的电动势约为3V,故电压表应该选择B,由于电路中的最大电流约176mA,故电流表应该选择C。
(2)由闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,故该图像与纵轴的交点为电源电动势,故电动势为3.0V;该图像斜率的绝对值表示电源内阻,故电源内阻为7.2Ω。
