如图所示,由E=U+·r可知,如果能得到U、R的两组数据,同样能通过解方程组求出E和r。这样,也可以用电压表、电阻箱来测定电源的电动势和内阻。
[典型例题]
例1.要精确测量一个直流电源的电动势和内阻,给定下列实验器材:
A.待测电源(电动势约为4.5 V,内阻约为2 Ω)
B.电流表A1(量程0.6 A,内阻为1 Ω)
C.电压表V1(量程15 V,内阻为3 kΩ)
D.电压表V2(量程3 V,内阻为2 kΩ)
E.定值电阻R1=500 Ω
F.定值电阻R2=1 000 Ω
G.滑动变阻器R(阻值范围0~20 Ω)
H.开关及导线
(1)该实验中电压表应选_______(填选项前面的序号),定值电阻应选________(填选项前面的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图。
(3)若将滑动变阻器滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,从理论上分析,电源电动势E和内阻r间的关系式应为E=______________。
[解析] (1)待测电源的电动势约为4.5 V,用量程为15 V的电压表V1误差大,选用量程3 V的电压表V2,需串联电阻扩大量程,串联的定值电阻R=RV=1 kΩ,即选用R2。(2)如图所示
(3)由闭合电路的欧姆定律,对甲图,有E=U+(1 Ω+r)I,对乙图,有E=U+r。[答案] (1)D F (2)见解析图 (3)E=U+(1 Ω+r)I或E=U