Question

16．圖甲為某同學測量兩節(jié)干電池電動勢和內(nèi)電阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電壓表的電路，請完成下列問題：

（1）毫安表的內(nèi)阻為100Ω，滿偏電流為3mA，R₁和R₂為定值電阻，其中R₂=3000Ω，若使用a和b接線柱，電壓表量程為12V，則R₁=900Ω，若使用a和c接線柱，電壓表的量程為3V；
（2）實驗主要步驟如下：
①在閉合開關S₁前，將開關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”），然后閉合開關S₁；
②多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下相應的電流表的示數(shù)I和電阻箱的讀數(shù)R，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在圖乙坐標系中描繪出$\frac{1}{I}$-$\frac{1}{R}$圖象；
③由圖象求得電源的電動勢E=2.86V，內(nèi)阻r=1.44Ω（結果保留三位有效數(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）明確實驗原理，知道R開始時應滑到最大值；再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，變形得出對應的與圖象對應的表達式，從而求出電動勢和內(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接線柱，則量程為：U=I_g（R_g+R₁）=3×10^-3×1000=3V；
（2）①實驗中為了讓電流從最小值開始變化，故開始時應將電阻箱讀數(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實驗中根據(jù)圖象分析處理數(shù)據(jù)的基本方法即可正確求解．