Question

7．研究性學(xué)習(xí)小組成員陳俊宇同學(xué)，在中秋節(jié)放假期間，自備了如下實(shí)驗(yàn)器材，用來測(cè)量一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：
待測(cè)電池組（E≈3V，r≈1Ω）；    電壓表（0-3V，R_V≈10KΩ）；
電阻箱（0-9999Ω）；       保護(hù)電阻（R₀=5Ω）；開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)中在改變變阻器阻值的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變化不明顯，于是該同學(xué)對(duì)其中的一根導(dǎo)線重新做了調(diào)整，使得電壓表的讀數(shù)變化明顯，則如圖甲所示的電路中需要調(diào)整的一根導(dǎo)線是AF（用字母編號(hào)表示），這根導(dǎo)線調(diào)整后應(yīng)接在BF（用字母編號(hào)表示）之間．

（2）根據(jù)調(diào)整后的實(shí)物圖，請(qǐng)?jiān)谌鐖D乙所示的方框中，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖．
（3）根據(jù)以上重新調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)原理和方法，通過改變電阻箱的阻值，得到了多組電阻箱的阻值R和電壓表示數(shù)U，為使得到的圖線是直線，該同學(xué)作出了圖象，如圖丙所示．
請(qǐng)根據(jù)圖象求出電池組的電動(dòng)勢(shì)E=2.94V，內(nèi)阻r=0.880Ω．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電源內(nèi)阻很小時(shí)，改變電路電阻路端電壓變化不明顯，根據(jù)圖示電路圖分析答題．
（2）根據(jù)實(shí)物電路圖作出電路圖．
（3）根據(jù)圖示電路圖應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖示圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，電壓表測(cè)路端電壓，實(shí)驗(yàn)中在改變變阻器阻值的過程中，電壓表的讀數(shù)變化不明顯，這是由于電源內(nèi)阻太小早成的，為了使電壓表示數(shù)變化明顯，可以將導(dǎo)線AF改接在BF（或CF）間．
（2）根據(jù)電路圖作出實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（3）由圖示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)：E=U+$\frac{U}{R}$（R₀+r），
則有：$\frac{1}{U}$=$\frac{{R}_{0}+r}{E}$$\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$，
$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象的截距：b=$\frac{1}{E}$=0.34，
斜率：k=$\frac{{R}_{0}+r}{E}$=$\frac{0.34}{0.17}$=2，
解得：E≈2.94V，r=0.880Ω；
故答案為：（1）AF；BF；（2）電路圖如圖所示；（3）2.94；0.880．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路改進(jìn)、作電路圖、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，求出圖象的函數(shù)表達(dá)式求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的關(guān)鍵．