Question

4．在做“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗時，提供的器材有：待測電源一個，內(nèi)阻為R_V的電壓表一個（量程大于電源電動勢），電阻箱一個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．
（1）請在圖甲所示的虛線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖．
（2）為了測量更加準(zhǔn)確，多次改變電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù)U，以$\frac{1}{U}$為縱坐標(biāo)，畫出$\frac{1}{U}$與某物理量的關(guān)系圖象（該圖象為一條直線），如圖乙所示．由圖象可得到直線在縱軸的截距為直線斜率為b，則電源電動勢E=$\frac{{R}_{V}}{b{R}_{V}-K}$，內(nèi)阻r=$\frac{k{R}_{V}}{b{R}_{Y}-k}$．

Answer 1

分析 采用伏阻法測電源電動勢與內(nèi)阻，電阻箱與電源串聯(lián)接入電路，電壓表測路端電壓，據(jù)此作出實驗電路圖．
由閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象求出電源電動勢與電源內(nèi)阻．

解答 解：（1）伏阻法測電源電動勢與內(nèi)阻的實驗，電壓表測路端電壓，電路圖如圖所示：

（2）由圖示電路圖可知，電源電動勢：E=U+Ir=U+（$\frac{U}{R}$+$\frac{U}{{R}_{V}}$）r，
則：$\frac{1}{U}$=r$\frac{1}{E}•\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E{R}_{V}}$r+$\frac{1}{E}$
由圖象可知：b=$\frac{1}{E{R}_{V}}$r+$\frac{1}{E}$，k=$\frac{r}{E}$，
則電源電動勢：E=$\frac{{R}_{V}}{b{R}_{V}-K}$，電源內(nèi)阻：r=$\frac{k{R}_{V}}{b{R}_{Y}-k}$
故答案為：（1）如圖所示； （2）$\frac{{R}_{V}}{b{R}_{V}-K}$，$\frac{k{R}_{V}}{b{R}_{Y}-k}$．

點評 本題考查了測量電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)實際處理、以及實驗電路圖等； 要知道實驗原理、求出圖象的函數(shù)表達(dá)式即可正確解題．本題還需明確電壓表內(nèi)阻已知，不能忽略．