Question

15．某同學(xué)用圖1的電路測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r．圖中R為電阻箱，R₀是阻值為10Ω的定值電阻，可視為理想電壓表．
（1）按照電路圖將圖2中的實(shí)物電路連接完整；
（2）由原理可知，電源電動勢E、內(nèi)電阻r、定值電阻R₀、電阻箱的電阻R以及的示數(shù)U之間的關(guān)系是E=U+$\frac{U}{{R}_{0}}$（R+r）（用符號表示）；
（3）閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取并記錄電壓表的示數(shù)U及電阻箱接入電路的阻值R，多次重復(fù)上述操作，得到多組電壓值及對應(yīng)的電阻值，根據(jù)數(shù)據(jù)繪出的$\frac{1}{U}$-R圖象如圖3所示，則圖線的斜率k=0.08V^-1•Ω^-1；
（4）由圖3可求得電動勢E=1.25V，內(nèi)阻=2.50Ω．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原理圖可連接對應(yīng)的實(shí)物圖；
（2）分析電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，從而得出對應(yīng)的表達(dá)式；
（3）根據(jù)圖象進(jìn)行分析，從而求出對應(yīng)的斜率大��；
（4）將2中表達(dá)式進(jìn)行變形得出對應(yīng)的$\frac{1}{U}$-R圖象，從而根據(jù)圖象的性質(zhì)分析電源的電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）根據(jù)原理圖連接實(shí)物圖如圖2所示；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：
E=U+$\frac{U}{{R}_{0}}$（R+r）
（3）由圖3可知，圖象的斜率k=$\frac{1.64-1.00}{8.0}$=0.08V^-1•Ω^-1；
（4）根據(jù)（2）中表達(dá)式變形可得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{R_{0}E}$+$\frac{1}{R_{0}E}$R
則可知，$\frac{1}{R_{0}E}$=0.08
$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{R_{0}E}$=1.00
解得：E=1.25V，r=2.50Ω；
故答案為：（1）如圖所示；（2）E=U+$\frac{U}{{R}_{0}}$（R+r）；（3）0.08；（4）1.25；2.50．

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)測定電動勢和內(nèi)電阻；注意本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)電路較為簡單，但要注意數(shù)據(jù)的處理的掌握，特別是圖象法的應(yīng)用，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行靈活變形是解題的關(guān)鍵．