Question

4．某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動勢E．
（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(shù)如圖1所示，其示數(shù)為9.4V．
（2）然后，用電壓表、電阻箱R、定值電阻R₀、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路，測定該電池電動勢．

a．根據(jù)圖2中的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物圖連接成完整電路．
b．閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U．該學(xué)習(xí)小組測出大量數(shù)據(jù)，分析篩選出表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計算出相應(yīng)的$\frac{1}{R}$與$\frac{1}{U}$的值．請用表中數(shù)據(jù)在圖4坐標(biāo)紙上描點，并作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象．

R/Ω	166.7	71.4	50.0	33.3	25.0	20.0
U/V	8.3	5.9	4.8	4.2	3.2	2.9
$\frac{1}{R}$（×10-2Ω-1）	0.60	1.40	2.00	3.00	4.00	5.00
$\frac{1}{U}$（V-1）	0.12	0.17	0.21	0.24	0.31	0.34

c．從圖線中可求得E=10.0V．

Answer 1

分析 1、讀數(shù)時要注意最大量程及最小分度，則可求得其讀數(shù)；
2、根據(jù)電路圖，畫出的實物圖．由閉合電路歐姆定律可得出表達式，再結(jié)合圖象和數(shù)學(xué)知識可得出圖象的截距及斜率的含義，則可求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由圖可知，電壓表最小分度為0.2；故其示數(shù)為9.4V
（2）①根據(jù)電路圖，畫出的實物圖：

②根據(jù)上表所示實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點，然后根據(jù)坐標(biāo)系中的點作直線，作出$\frac{1}{R}$-$\frac{1}{U}$圖象：

③、由閉合電路歐姆定律可得：U=$\frac{E}{R+r{+R}_{0}}$R，
變形得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{{r+R}_{0}}{E}$$•\frac{1}{R}$，
由數(shù)學(xué)知識可知，圖象中的斜率為：k=$\frac{{r+R}_{0}}{E}$
截距為：b=$\frac{1}{E}$；
由圖可知，b=0.095，
所以E=$\frac{1}{\;b}$=$\frac{1}{0.095}$=10V；r=46Ω
故答案為：（1）9.4；（2）a．如圖所示　
b．如圖所示
c．10.0

點評 1、本題考查多用電表的讀數(shù)方法，要注意明確不同的檔位及量程對應(yīng)的讀數(shù)方法．
2、本題關(guān)鍵在于能由圖象知識（斜率與截距的意義）結(jié)合閉合電路歐姆定律求解，在解題時要注意題目中給出的條件及坐標(biāo)中隱含的信息