Question

5．某研究性學習小組欲測定一塊電池的電動勢E及內阻r．
（1）先直接用多用電表測定該電池電動勢．在操作無誤的情況下，多用電表表盤示數如圖1所示，其示數為9.3V．

（2）然后，用電壓表、電阻箱R、定值電阻R₀、開關S、若干導線和該電池組成電路，測定該電池電動勢及內阻．
①根據實物圖2在圖4方框內畫出其電路圖，并標出相應符號．
②閉合開關S，調整電阻箱阻值R，讀出電壓表相應示數U，根據幾組數據，計算出相應的$\frac{1}{R}$與$\frac{1}{U}$的值并作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$圖線，如圖3所示，得到$\frac{1}{U}$軸上的截距大小為b，圖線的斜率大小為k，則可求得E=$\frac{1}$V；r=$\frac{k}-{R_0}$Ω．（用字母R₀、b、k表示）

Answer 1

分析 （1）先明確多用電表的量程，確定最小分度，則可以得出指針的示數；
（2）根據圖2中的實物圖可得出對應的原理圖；
（3）本題的關鍵是根據閉合電路歐姆定律列出表達式，然后整理出$\frac{1}{U}$與$\frac{1}{{R}_{0}^{\;}+R}$的函數方程，然后即可討論求解

解答 解：（1）由圖可知，所選檔位為10V，則最小分度為0.2V，則指針的示數為9.4V；
（2）根據實物圖可知電路接法，則可得出對應的原理圖如圖所示；
（3）將E=U+$\frac{U}{{R}_{0}^{\;}+R}r$變形為$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}•\frac{1}{{R}_{0}^{\;}+R}+\frac{1}{E}$，所以縱軸截距$\frac{1}{E}$=b，解得E=$\frac{1}$，
斜率k=$\frac{r}{E}$
則r+R₀=$\frac{k}$
解得：r=$\frac{k}-{R_0}$
故答案為：（1）9.4；（2）①右圖所示；②$\frac{1}$，$\frac{k}-{R_0}$

點評 涉及到用圖象解得問題，一般思路是首先根據物理規(guī)律列出表達式，然后再整理出關于縱軸物理量與橫軸物理量的關系式，然后再根據斜率和截距的概念列式求解即可．