Question

10．某探究小組采用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻時，發(fā)現(xiàn)量程為3V 的電壓表出現(xiàn)故障不能正常使用，實驗臺上有一個量程為500μA，內阻R_E=200Ω靈敏電流計和一個電阻箱R（0-99999Ω）．

（1）為了把靈敏電流計改裝成量程為2V的電壓表繼續(xù)試驗，電阻箱R應調至3800Ω．
（2）請用筆畫線代替導線完成乙圖的實物電路連接．
（3）①多次調節(jié)電阻箱，記錄靈敏電流計的示數(shù)l和電阻器的阻值R，電源的電動勢和內阻分別用E核r表示，則$\frac{1}{l}$和R的關系式為$\frac{1}{I}=\frac{{R}_{E}+r}{E}+\frac{1}{E}R$
②然后以$\frac{1}{l}$為縱坐標，以R為橫坐標，做出了$\frac{1}{l}$-R圖線為一直線，如圖丁所示，測得直線在縱軸上的截距b=134，直線的斜率k=$\frac{2}{3}$，則該電池的電動勢E=1.5V，內阻r=1.0Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)改裝原理利用串并聯(lián)電路的規(guī)律可求得應串聯(lián)的電阻；
（2）根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得出對應的表達式；再結合圖象知識可明確對應的電動勢和內電阻．

解答 解：（1）將電流計改裝成電壓表，應串聯(lián)一個大電阻，根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知：
R=$\frac{2}{500×1{0}^{-3}}-200$=3800Ω；
（2）根據(jù)原理圖可明確對應的實物圖；如圖所示；
（3）①根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{{R}_{E}+r+R}$
變形可得：
$\frac{1}{I}=\frac{{R}_{E}+r}{E}+\frac{1}{E}R$
②根據(jù)圖象和公式可知：b=$\frac{{R}_{E}+r}{E}$；
k=$\frac{1}{E}$
根據(jù)題意可知：E=1.5V；r=1Ω；
故答案為：（1）3800；（2）如圖所示；（3）①$\frac{1}{I}=\frac{{R}_{E}+r}{E}+\frac{1}{E}R$；②1.5，1.0

點評 本題考查測量電動勢和內電阻的實驗原理以及數(shù)據(jù)處理的方法；對于該實驗一定要明確不同接法時的實驗原理，利用閉合電路歐姆定律列式，再結合數(shù)學知識進行分析處理即可．