Question

14．在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中：
（1）兩種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如甲、乙電路圖所示，若考慮電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，則在相同實(shí)驗(yàn)條件下，采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)甲（選填：甲或乙）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）為減小實(shí)驗(yàn)誤差某同學(xué)采用了如圖丙所示電路．從實(shí)驗(yàn)室中獲得如下實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)干電池一節(jié)、電流計(jì)G（滿偏電流為2.5mA，內(nèi)阻Rg=99Ω），定值電阻R₂=1Ω、電阻箱R（0～999Ω）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干．此電路允許通過(guò)的最大電流是250mA；
（3）經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)量并作出$\frac{1}{I}$-R圖線如圖丁所示，I為電流計(jì)G的讀數(shù)，根據(jù)圖線可求得，被測(cè)電阻的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{a}{300b}$，內(nèi)阻r=$\frac{a}{3}$．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中如何減小誤差，從而選擇實(shí)驗(yàn)電路；
（2）分析電路結(jié)構(gòu)，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(jìn)行列式，并變形得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，聯(lián)立即可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由于電源內(nèi)阻較小，故為了減小誤差，應(yīng)采用相對(duì)電源的外接法，故電路圖選擇甲電路；
（2）由圖可知，電流計(jì)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(guò)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(diǎn)評(píng) 本題考查電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，掌握數(shù)據(jù)分析的基本方法，明確圖象的正確應(yīng)用即可正確求解．