Question

6．某實驗小組想測量一電源的電動勢和內(nèi)電阻，在實驗室找到了如下器材：
待測電源                 
一段粗細(xì)均勻總阻值為R_o的金屬絲
不計內(nèi)阻的電流表         
阻值為R₁的電阻
刻度尺                   
開關(guān)一個、導(dǎo)線若干
他們的部分操作步驟如下：

（1）測得金屬絲總長度為L₀；
（2）然后用圖甲所示的電路圖進(jìn)行測量，圖中R_x表示金屬絲．請根據(jù)電路圖在圖乙中完成實物連線；
（3）不斷改變電阻絲接入電路的長度，記錄得多組電流表示數(shù)，和對應(yīng)的金屬絲長度L．根據(jù)所得數(shù)據(jù)做出了$\frac{1}{I}$-L圖象如圖丙所示，圖中坐標(biāo)值a、b、L₁均為已知，則電源的電動勢E=$\frac{{R}_{0}{L}_{1}}{（b-a）{L}_{0}}$；電源的內(nèi)電阻r=$\frac{a{R}_{0}{L}_{1}}{（b-a）{L}_{0}}$-R₁．（用圖中坐標(biāo)值和相關(guān)物理量表示）

Answer 1

分析 （2）根據(jù)原理圖可知可得出實物圖；
（3）根據(jù)電阻定律可明確接入電阻的長度，再根據(jù)閉合電路歐姆定律可明確對應(yīng)的表達(dá)式，由圖象可求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（2）根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實物圖如圖所示；
（3）設(shè)接入導(dǎo)線長度為L，則可知接入電阻為：R_x=$\frac{L}{{L}_{0}}{R}_{0}$
則由閉合電路歐姆定律可知：I=$\frac{E}{{R}_{x}+{R}_{1}+r}$
變形可得：$\frac{1}{I}$=$\frac{{R}_{1}+r}{E}$+$\frac{{R}_{0}}{E{L}_{0}}L$
根據(jù)圖象規(guī)律可知：
$\frac{{R}_{1}+r}{E}$=a
$\frac{{R}_{0}}{E{L}_{0}}=\frac{b-a}{{L}_{1}}$
聯(lián)立解得：E=$\frac{{R}_{0}{L}_{1}}{（b-a）{L}_{0}}$；r=$\frac{a{R}_{0}{L}_{1}}{（b-a）{L}_{0}}$-R₁
故答案為：（2）如圖所示；（3）$\frac{{R}_{0}{L}_{1}}{（b-a）{L}_{0}}$，$\frac{a{R}_{0}{L}_{1}}{（b-a）{L}_{0}}$-R₁

點評 本題考查了測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，注意應(yīng)用閉合電路歐姆定律與電阻定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式是正確解題的前提與關(guān)鍵，要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法