Question

8．利用如圖甲所示電路，可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：電流表A，阻值均為2.5 的定值電阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅；開(kāi)關(guān) 一端連有鱷魚(yú)夾P的導(dǎo)線1，其他導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將鱷魚(yú)夾P接在R₁ 右側(cè)，僅使 R₁串人電路閉合開(kāi)關(guān)S，記錄電流表的示數(shù)I；
②改變鱷魚(yú)夾P的位置，使鱷魚(yú)夾P分別接在R₂、R₃、R₄、R₅ 的右側(cè)，記下電流表的示數(shù)I；
③以$\frac{1}{I}$為縱坐標(biāo)，接人電路中定值電阻n的個(gè)數(shù)為橫坐標(biāo)，作$\frac{1}{I}$-n圖線（用直線擬合）；
④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b

回答下列問(wèn)題：
（1）分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則$\frac{1}{I}$與n的關(guān)系式為$\frac{1}{I}$=$\frac{R}{E}n+\frac{r}{E}$
（2）實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示，其中電阻n=3時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，讀出數(shù)據(jù)，完成表：
①0.192，②5.20．

n	1	2	3	4	5
I/A	0.536	0.283	①	0.146	0.117
I-1/A-1	1.87	3.53	②	6.87	8.53

（3）在圖丙的坐標(biāo)紙上作圖，根據(jù)圖線求得斜率k=1.7A^-1Ω^-1，截距b=0.20A^-1．
（4）根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.30Ω．

Answer 1

分析 （1）由閉合電路歐姆定律得出電動(dòng)勢(shì)與電流間的關(guān)系，變形可得出對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系；
（2）根據(jù)量程確定最小分度，則可得出對(duì)應(yīng)的示數(shù)；
（3）根據(jù)描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的圖象；并利用數(shù)學(xué)關(guān)系得出對(duì)應(yīng)的斜率和截距；
（4）根據(jù)公式的函數(shù)關(guān)系可求得電源的電勢(shì)和內(nèi)阻

解答 解：根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：
E=I（r+nR）
解得：$\frac{1}{I}$=$\frac{R}{E}n+\frac{r}{E}$
（2）電流表量程為600mA，則指針的示數(shù)為：I=192mA=0.192A；
其倒數(shù)為：5.20；
（3）根據(jù)描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示；
圖象的斜率為：k=$\frac{8.3-0.2}{5}$=1.7；截距b=0.2；
（4）由表示式可知：
$\frac{R}{E}$=1.7；
$\frac{r}{E}$=0.2；
解得：E=1.5V；r=0.3
故答案為：（1）$\frac{1}{I}$=$\frac{R}{E}n+\frac{r}{E}$；（2）0.192；5.20；（3）1.7；0.2；（4）1.5；0.3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻中的作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．