Question

1．某同學(xué)利用一個(gè)電阻箱、一個(gè)電壓表（視為理想電表）、一個(gè)定值電阻（R_o=5Ω）、一個(gè)開關(guān)和若干導(dǎo)線測定一電源（電動勢小于3V）的電動勢及內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖（甲）所示．
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖完成實(shí)物圖（乙）中的連線．

（2）若某次測量時(shí)電阻箱的旋鈕位置如圖（丙）所示的，電壓表的示數(shù)如圖（�。┧�示，則電阻箱的阻值為115.0Ω，電壓表的示數(shù)為2.30V
（3）改變電阻箱的電阻R，讀出電壓表的示數(shù)U，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖象是一條直線$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$，若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則電源的電動勢E=$\frac{1}$，內(nèi)阻r=$\frac{k}-{R}_{0}$．（用k、b和R₀表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖可明確實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的實(shí)物圖；
（2）由電阻箱的讀數(shù)方法可得出電阻箱的讀數(shù)；由電壓表的量程確定電壓表的最小分度；則可得出對應(yīng)的示數(shù)；
（3）由閉合電路歐姆定律求出$\frac{1}{U}關(guān)于\frac{1}{R}$的表達(dá)式，結(jié)合圖象可知其斜率及截距的含義，從而可以得出電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示：

（2）由圖可知，電阻箱的示數(shù)為：R=1×100+1×10+5×1+0.1×1=115.0Ω，
電壓表量程為3V，則電壓表的最小分度為0.1V，故讀數(shù)為：2.30V，
（3）根據(jù)E=U+$\frac{U}{R}$（R₀+r），有$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{1}{R}$$•\frac{{R}_{0}+r}{E}$，
比照直線方程y=kx+b，有截距$\frac{1}{E}$=b，
所以E=$\frac{1}$
斜率k=$\frac{{R}_{0}+r}{E}$，
解得：r=$\frac{k}-{R}_{0}$
故答案為：（1）如圖所示；（2）115.0；2.30；（3）$\frac{1}$；$\frac{k}-{R}_{0}$

點(diǎn)評 本題考查測定電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)要特別注意數(shù)據(jù)的處理方法，能正確應(yīng)用圖象并結(jié)合函數(shù)關(guān)系進(jìn)行分析得出結(jié)果．