Question

18．某實驗小組用如圖1所示的電路測定電源電動勢E和內(nèi)電阻r，R為電阻箱，電源允許輸出的最大電流為0.5A．實驗室提供的器材如下：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ），電阻箱（限值范圍0～999.9Ω）；開關(guān)、導(dǎo)線若干．

①請根據(jù)圖1的電路圖，在圖2中畫出連線，將實物圖補充完整；
②實驗時，改變電阻箱R的值，記錄下電壓表的示數(shù)U，得到如下表所示的幾組R、U的數(shù)據(jù)，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖3中描出了對應(yīng)的點，請補充畫出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
電阻 R/Ω	60.5	35.2	20.0	13.7	9.9	5.8	4.3	3.5	2.9	2.5
電壓 U/V	2.58	2.43	2.22	2.00	1.78	1.40	1.18	1.05	0.93	0.85

③由在圖3中所描的圖象求出電源的電動勢E=2.9V，內(nèi)電阻r=5.5Ω．（保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 ①根據(jù)電路圖連接實物電路圖；
②根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象；
③由閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后又圖象圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．

解答 解：①根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示；
②根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象，圖象如圖所示；
③由原理圖可知，本實驗采用的是伏阻法，
由閉合電路歐姆定律可得：U=$\frac{E}{R+r}$R，則$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$$\frac{1}{R}$，
由圖示圖象可得，圖象的斜率：k=$\frac{r}{E}$=$\frac{△\frac{1}{U}}{△\frac{1}{R}}$=$\frac{1.20-0.35}{0.44}$≈1.9；截距：b=$\frac{1}{E}$=0.35，
則：E≈2.9V，r≈5.5Ω；

故答案為：①如圖所示；②如圖所示；③2.9（2.7-2.9均正確）5.5．

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻．