Question

6．某實驗小組用圖1的裝置測量R_x的電阻值、以及電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，已知電流傳感器可視為理想電表，實驗中電流傳感器1的讀數(shù)記為I₁，電流傳感器2的讀數(shù)記為I₂．實驗主要步驟如下，完成下列填空：

（1）將電阻箱的阻值為最大值，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)電阻箱各旋鈕位置如圖2時，讀出電阻箱的阻值R=137.5Ω，此時I₁=125.0mA、I₂=25.0mA，可求得R_x=687.5Ω．
（2）繼續(xù)改變電阻箱的阻值，得到幾組電流傳感器的讀數(shù)：

I1（A）	0.076	0.132	0.187	0.215	0.263	0.298
I2（mA）	4.2	3.4	2.6	2.2	1.5	1.0

根據(jù)數(shù)據(jù)在圖3中描點并畫出I₁-I₂圖線（圖中已描出三個點）．
（3）根據(jù)圖線可知電動勢E=3.64V，內(nèi)阻r=9.98Ω．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可得出對應(yīng)的讀數(shù)；
（2）根據(jù)給出的坐標(biāo)值采用描點法可得出對應(yīng)的圖象；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律分析兩電表讀數(shù)間的表達式，再根據(jù)圖象的性質(zhì)即可求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可得，電阻箱接入電阻為：137.5Ω；
根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可知，R_x=$\frac{{I}_{1}R}{{I}_{2}}$=$\frac{125×1{0}^{-3}×137.5}{25×1{0}^{-3}}$=687.5Ω；
（2）根據(jù)給出的數(shù)據(jù)進行描點作出，得出圖象如圖所示；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：
I₂R_x=E-I₁r
變形可得：I₁=$\frac{E}{r}$-$\frac{{R}_{x}}{r}{I}_{2}$
結(jié)合圖象規(guī)律可知：圖象與縱軸的截距b=$\frac{E}{r}$=0.365
k=$\frac{{R}_{x}}{r}$=$\frac{0.365}{5.3×1{0}^{-3}}$=68.9
解得：E=3.64V；   r=9.98Ω
故答案為：（1）137.5；687.5；
（2）如圖所示；
（3）3.64；9.98．

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，知道利用圖象法分析數(shù)據(jù)的基本方法，能做到準(zhǔn)確分析圖象是解題的關(guān)鍵．