Question

16．物理興趣小組測(cè)量一攝像機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．已知該電池電動(dòng)勢(shì)約為8V，內(nèi)阻約1Ω，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻為3Ω）
B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻為3kΩ）
C．電壓表（量程30V，內(nèi)阻為30kΩ）
D．定值電阻R₁=500Ω
E．定值電阻R₂=5000Ω
F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～30Ω）
G．開關(guān)及導(dǎo)線
①該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選B．（填所選器材前的字母序號(hào)）
②在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并對(duì)所選器材進(jìn)行標(biāo)注．
③正確連好電路后，將滑動(dòng)變阻器打到某一位置，讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，不計(jì)通過電壓表的電流對(duì)電路的影響，則電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻間的關(guān)系式為E=$\frac{8U}{3}+Ir$．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的多組U、I數(shù)據(jù)，原點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0），某斜率的絕對(duì)值等于k，在縱軸的截距等于a，不計(jì)電壓表的電流對(duì)電路的影響，則該電池的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為E=$\frac{8a}{3}$，內(nèi)阻表達(dá)式為r=$\frac{8k}{3}$．

Answer 1

分析 ①根據(jù)給出的儀表可明確電表的選擇；
②利用改裝后的電壓表進(jìn)行測(cè)量電壓，電流表測(cè)量電流即可明確電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
③根據(jù)改裝原理可明確路端電壓，再根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得表達(dá)式；
④根據(jù)閉合電路歐姆定律和圖象的性質(zhì)可求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：①電源的電動(dòng)勢(shì)為8V，C表量程為30V，無法正確測(cè)量；題目中給出了定值電阻，故可以采用電表的改裝方法進(jìn)行測(cè)量；故可以選電壓表B；
②電壓表選用B和R₂串聯(lián)后充當(dāng)，再采用電流表和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的方式即可，原理圖如圖所示；
③根據(jù)改裝原理可知，改裝后的電壓值U_串=$\frac{3k+5K}{3}U$=$\frac{8}{3}$U；
則由閉合電路歐姆定律可知：E=U_串+Ir=$\frac{8U}{3}$+Ir；
④根據(jù)圖象規(guī)律可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=$\frac{8a}{3}$；
圖象的斜率表示內(nèi)電阻，故r=$\frac{8k}{3}$；
故答案為：①B；
②如圖所示；
③$\frac{8U}{3}$+Ir；
④$\frac{8a}{3}$；$\frac{8k}{3}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，要注意結(jié)合電表的改裝原理解決電流表量程不足的情況，并能正確分析圖象的性質(zhì)，根據(jù)圖象求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．