Question

16．圖甲為某同學(xué)測(cè)量?jī)晒?jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖，其中虛線(xiàn)框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電壓表的電路，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

（1）毫安表的內(nèi)阻為100Ω，滿(mǎn)偏電流為3mA，R₁和R₂為定值電阻，其中R₂=3000Ω，若使用a和b接線(xiàn)柱，電壓表量程為12V，則R₁=900Ω，若使用a和c接線(xiàn)柱，電壓表的量程為3V；
（2）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①在閉合開(kāi)關(guān)S₁前，將開(kāi)關(guān)S₂撥向c，并將電阻箱R的讀數(shù)調(diào)到最大（選填“最大”或“最小”），然后閉合開(kāi)關(guān)S₁；
②多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下相應(yīng)的電流表的示數(shù)I和電阻箱的讀數(shù)R，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)系中描繪出$\frac{1}{I}$-$\frac{1}{R}$圖象；
③由圖象求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=2.86V，內(nèi)阻r=1.44Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）明確改裝原理，根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律即可求出電阻和改裝后的量程；
（2）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道R開(kāi)始時(shí)應(yīng)滑到最大值；再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，變形得出對(duì)應(yīng)的與圖象對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，從而求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）根據(jù)改裝原理可知，U=I_g（R_g+R₁+R₂）
代入數(shù)據(jù)解得：R₁=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R₂-R_g=$\frac{12}{3×1{0}^{-3}}$-3000-100=900Ω；
若使用ac接線(xiàn)柱，則量程為：U=I_g（R_g+R₁）=3×10^-3×1000=3V；
（2）①實(shí)驗(yàn)中為了讓電流從最小值開(kāi)始變化，故開(kāi)始時(shí)應(yīng)將電阻箱讀數(shù)調(diào)至最大值；
③根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：
1000I=$\frac{E}{r+R}R$
變形可得：
$\frac{1}{I}$=$\frac{1000r}{E}×\frac{1}{R}$+$\frac{1000}{E}$
由圖可知，$\frac{1000}{E}$=349
解得：E=2.86V；
$\frac{1000r}{E}$=$\frac{600-349}{0.5}$=1.44Ω．
故答案為：（1）900；3；（2）最大；（3）2.86；1.44．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理知道實(shí)驗(yàn)中根據(jù)圖象分析處理數(shù)據(jù)的基本方法即可正確求解．