Question

1．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10V直流電壓擋，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所示，其示數(shù)為9.4V．
（2）然后，用電壓表、電阻箱R、定值電阻R₀、開(kāi)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)電路圖2，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖3連接成完整電路．
②閉合開(kāi)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)，分析篩選出如表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計(jì)算出相應(yīng)的$\frac{1}{R}$與$\frac{1}{U}$的值．現(xiàn)已用表中數(shù)據(jù)在圖4上描出多點(diǎn)，請(qǐng)你把剩下的第二組數(shù)據(jù)描上去，并作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$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	0.34

③從圖線中可求得E=10 V．若保護(hù)電阻R₀=4Ω，由圖中連線圖象也可求得電源內(nèi)阻r=46Ω

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(huà)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(huà)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$\frac{1}{R}$-$\frac{1}{U}$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=$\frac{1}{\;b}$=$\frac{1}{0.095}$=10V；r=46Ω
故答案為：（1）9.4；（2）（I）如圖，（II）如圖；（III）10，46．

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