Question

18．某同學(xué)利用如圖1所示電路測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．電路中的電表內(nèi)阻對實(shí)像結(jié)果影響很小，可以忽略不計(jì)．閉合電鍵S后，變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖2的U-I圖象中的直線a、b所示．
①通過分析可知，其中圖2中圖線a（填“a”或“b”）表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)系．
②根據(jù)U-I圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可求出電源的電動(dòng)勢E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$，內(nèi)阻r=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．（用圖中給出的坐標(biāo)值表示）
（2）另一同學(xué)也要測量一電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
①他先直接用多用電表測定該電池電動(dòng)勢，在操作無誤的情況下，多用電表表盤示數(shù)如圖3所示，其示數(shù)為9.4V．
②然后，用電壓表、電阻箱R₀、開關(guān)、若干導(dǎo)線和該電池組成電路，測定該電池電動(dòng)勢及內(nèi)阻．根據(jù)實(shí)物圖在方框內(nèi)畫出其電路圖，并標(biāo)出相應(yīng)符號．

③閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表應(yīng)示數(shù)U，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，通過作出線性關(guān)系圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，應(yīng)作出的圖線為$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$．

Answer 1

分析 （1）①明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖象可明確對應(yīng)的圖象屬于哪一個(gè)電表所測量的數(shù)據(jù)；②根據(jù)閉合電路歐姆定律的表達(dá)式列式求解；
（2）①根據(jù)電表的量程得出最小分度，則求得出對應(yīng)的讀數(shù)；②根據(jù)實(shí)物圖可得出對應(yīng)的原理圖；③根據(jù)閉合電路歐姆定律列式變形可得出關(guān)系式．

解答 解：（1）①V₁所測為路端電壓，因?yàn)閁=E-Ir，故圖象a是電壓表V₁示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的關(guān)系；
②由E=U+Ir知：
E=U₁+I₁r；
U₂=E-I₂r
聯(lián)立解得：E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
r=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$
（2）①因選擇的是×10檔，一個(gè)小格為0.2V，則其讀數(shù)為47×0.2=9.4V；
②根據(jù)實(shí)物圖可得出對應(yīng)的原理圖如圖所示；

③根據(jù)E=U+$\frac{U}{R}$（R₀+r）
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{1}{R}$$\frac{{R}_{0}+r}{E}$
所以要想得出對應(yīng)的圖象為直線，則應(yīng)作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象；
故答案為：（1）①a；②$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；（2）①9.4；②如圖所示；③$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理和誤差來源，最后根據(jù)閉合電路歐姆定律列式求解電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．