Question

14．在測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻的實驗中：
（1）兩種實驗設計如甲、乙電路圖所示，若考慮電流表、電壓表內阻的影響，則在相同實驗條件下，采用實驗設計甲（選填：甲或乙）進行實驗．
（2）為減小實驗誤差某同學采用了如圖丙所示電路．從實驗室中獲得如下實驗器材：待測干電池一節(jié)、電流計G（滿偏電流為2.5mA，內阻Rg=99Ω），定值電阻R₂=1Ω、電阻箱R（0～999Ω）、開關S、導線若干．此電路允許通過的最大電流是250mA；
（3）經過數(shù)據(jù)測量并作出$\frac{1}{I}$-R圖線如圖丁所示，I為電流計G的讀數(shù)，根據(jù)圖線可求得，被測電阻的電動勢E=$\frac{a}{300b}$，內阻r=$\frac{a}{3}$．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，知道實驗中如何減小誤差，從而選擇實驗電路；
（2）分析電路結構，根據(jù)并聯(lián)電路的分壓原理即可明確總電流大��；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律進行列式，并變形得出對應的表達式，聯(lián)立即可求得電動勢和內電阻．

解答 解：（1）由于電源內阻較小，故為了減小誤差，應采用相對電源的外接法，故電路圖選擇甲電路；
（2）由圖可知，電流計與R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路可知，電路中總電流I=I_g+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{2}}$=2.5+$\frac{2.5×99}{1}$（mA）=250mA；
（3）由改裝原理可知，干路電流是流過電流表電流的100倍，則由閉合電路歐姆可知，100I=$\frac{E}{r+R}$，變形可得，$\frac{1}{I}$=$\frac{r}{100E}$+$\frac{R}{100E}$，則可知，b=$\frac{r}{100E}$，k=$\frac{1}{100E}$=$\frac{4b-b}{a}$=$\frac{3b}{a}$
解得：E=$\frac{a}{300b}$，r=$\frac{a}{3}$
故答案為：（1）甲；（2）250；（3）$\frac{a}{300b}$；$\frac{a}{3}$

點評 本題考查電源的電動勢和內電阻的實驗，要注意明確實驗原理，掌握數(shù)據(jù)分析的基本方法，明確圖象的正確應用即可正確求解．