Question

7．某實驗小組要測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的實驗器材如下：
A．待測的舊蓄電池（電動勢約為2V，內(nèi)電阻約為3Ω）
B．電壓表V₁（0-3V，內(nèi)阻R₁的4kΩ）
C．電壓表V₂（0-6V，內(nèi)阻R₂的15kΩ）
D．電流表A（0-3A，內(nèi)阻R₃的0.1Ω）
E．電阻箱R₄（0-9999Ω）
F．電鍵和導線若干
（1）請你選擇合適的實驗器材，設(shè)計出一種測量該蓄電池電動勢和內(nèi)阻的方案，并在如圖1的方框中畫出實驗電路原理圖．（要求電路中各器材用題中給定的符號標出）
（2）如果要求用圖象法處理你設(shè)計的實驗的數(shù)據(jù)，并能根據(jù)圖象較直觀地求出電動勢和內(nèi)阻，則較適合的函數(shù)表達式是$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$$\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$
（3）請你在圖2虛框中畫出此表達式對應的大致圖象．

Answer 1

分析 （1）本題中給出的是電阻箱及電壓表，故可以采用電阻箱得出電阻，由電壓表測電壓的方式，再通過計算得出電流值，由閉合電路歐姆定律求解；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出關(guān)于外電阻及電壓表的表達式，變形可得出線性關(guān)系；
（3）根據(jù)函數(shù)表達式作出圖象．

解答 解：（1）由題意可知，沒有電流表，有一個電阻箱，可以應用安阻法測電源電動勢與內(nèi)阻，實驗電路圖如圖所示：

（2）由閉合電路歐姆定律可知：
E=U+Ir=U+$\frac{U}{R}$r，則：$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$$\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$，
為方便實驗數(shù)據(jù)處理，圖象應為直線，可以作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象；
（3）根據(jù)：$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$$\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$可知，$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象如圖所示：

故答案為：（1）如圖所示；（2）$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$$\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$；（3）如圖所示．

點評 近幾年對實驗的考查不再局限于課本內(nèi)容，而是有很多新的變化，在解決實驗題目時一定要注意分析試題，明確實驗的原理，這樣才能正確解出