Question

16．某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定一塊電池的電動(dòng)勢(shì)E．

（1）先直接用多用電表測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)．在操作無(wú)誤的情況下，多用電表表盤示數(shù)如圖1，其示數(shù)為9.4V．
（2）然后，用電壓表、電阻箱R、定值電阻R₀、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路，測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)．
①根據(jù)圖2電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接成完整電路．
②閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示 數(shù)U．該學(xué)習(xí)小組測(cè)出大量數(shù)據(jù)，分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計(jì)算出相應(yīng)的1/R與1/U的值．請(qǐng)用表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，并作出圖3（$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$）圖線．

R/Ω	166.7	71.4	50.0	33.3	25.0	20.0
U/V	8.3	5.9	4.8	4.2	3.2	2.9
$\frac{1}{R}$/（×10-2Ω-1）	0.60	1.40	2.00	3.00	4.00	5.00
$\frac{1}{U}$/V-1	0.12	0.17	0.21	0.24	0.31	0.35

③從圖線中可求得E=10.0V．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 1、讀數(shù)時(shí)要注意最大量程及最小分度，則可求得其讀數(shù)；
2、根據(jù)電路圖，畫出的實(shí)物圖．
由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，再結(jié)合圖象和數(shù)學(xué)知識(shí)可得出圖象的截距及斜率的含義，則可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由圖可知，電壓表最小分度為0.2；故其示數(shù)為9.4V
（2）①根據(jù)電路圖，畫出的實(shí)物圖：
②根據(jù)上表所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后根據(jù)坐標(biāo)系中的點(diǎn)作直線，作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象：
③、由閉合電路歐姆定律可得：U=$\frac{E}{R+r+{R}_{0}}$R，
變形得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r+{R}_{0}}{E}•\frac{1}{R}$，
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象中的斜率為：k=$\frac{r+{R}_{0}}{E}$
截距為：b=$\frac{1}{E}$；
由圖可知，b=0.095，
所以E=$\frac{1}$=$\frac{1}{0.095}$=10.0V；
故答案為：（1）9.4；（2）（I）如圖，（II）如圖；（III）10.0

點(diǎn)評(píng) 1、本題考查多用電表的讀數(shù)方法，要注意明確不同的檔位及量程對(duì)應(yīng)的讀數(shù)方法．
2、本題關(guān)鍵在于能由圖象知識(shí)（斜率與截距的意義）結(jié)合閉合電路歐姆定律求解，在解題時(shí)要注意題目中給出的條件及坐標(biāo)中隱含的信息