Question

9．在測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的實(shí)驗(yàn)中，可供使用的器材有：一個(gè)電壓表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)你在圖甲所示的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖并在圖乙所給實(shí)物器材上進(jìn)行連線．

（2）為了便于分析，一般采用線性圖象處理數(shù)據(jù)，如果根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖丙所示的-圖線，其中R為電阻箱的示數(shù)，U為電壓表的示數(shù)，由此可得到E=2V，r=0.5Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給出的儀器可明確實(shí)驗(yàn)原理，從而得出對(duì)應(yīng)的原理圖和實(shí)物圖；
（2）根據(jù)給出的圖象進(jìn)行分析，結(jié)合閉合電路歐姆定律可得出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式，從而根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中給出了電壓表和電阻箱，故應(yīng)采用電壓表和電阻箱并聯(lián)的方式求解； 故原理圖如圖所示；根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
（2）測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的實(shí)驗(yàn)原理為E=U+Ir，測(cè)出多組不同的U、I值，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在合適的坐標(biāo)系中描點(diǎn)、連線，應(yīng)用圖線求解電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．由于沒(méi)有電流表，而所作出的圖線是$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線，所以我們要把上式整理成是$\frac{1}{U}$與$\frac{1}{R}$的函數(shù)式，則由U=$\frac{E}{r+R}•R$可得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}•\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$；
由圖象與函數(shù)關(guān)系式可知：圖象的縱軸截距為$\frac{1}{E}$，斜率是$\frac{r}{E}$．由圖可知，b=0.5； k=$\frac{1-0.5}{2}$=0.25；
解得：E=2V，r=0.5Ω．
故答案為：（1）原理圖如圖所示； 　實(shí)物圖連線如圖戊所示　
（2）2　0.5

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理，要注意明確閉合電路歐姆定律的變形，能通過(guò)圖象找出最合理的表達(dá)式進(jìn)行分析求解．