Question

15．某同學(xué)用圖甲所示的電路測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)，除待測(cè)電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，另有內(nèi)阻R_V=3000Ω的電壓表一只（量程略大于電源的電動(dòng)勢(shì)）和電阻箱一個(gè)．
（1）實(shí)驗(yàn)中調(diào)整電阻箱達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，電阻箱的各個(gè)旋鈕的位置如圖乙所示，電阻箱的讀數(shù)是4000Ω．
（2）為了減小測(cè)量誤差，多次改變電阻箱的電阻R，讀出電壓表的示數(shù)U，得到如表的數(shù)據(jù)．請(qǐng)?jiān)趫D丙坐標(biāo)紙上畫(huà)出$\frac{I}{U}$與R的關(guān)系圖線．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
R/Ω	0	1000.0	2000.0	3000.0	4000.0	5000.0
U/V	2.89	2.17	1.74	1.45	1.24	1.09
$\frac{1}{U}$/V-1	0.35	0.46	0.57	0.69	0.81	0.92

（3）由圖線得出：電源電動(dòng)勢(shì)E=2.9V．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）根據(jù)圖甲的實(shí)物圖在如圖的方框中畫(huà)出電路圖．

Answer 1

分析 （1）電阻箱各旋鈕示數(shù)與倍率的乘積之和是電阻箱示數(shù)．
（2）應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象．
（3）求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．
（4）根據(jù)題意可明確實(shí)驗(yàn)的方法，根據(jù)實(shí)物圖即可得出對(duì)應(yīng)的原理圖．

解答 解：（1）由圖示電阻箱可知，其示數(shù)為：
4×1000Ω+0×100Ω+0×10Ω+0×1Ω=4000Ω；
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象如圖所示：
（3）由閉合電路歐姆定律可知：E=$\frac{U}{{R}_{V}}$（R_v+r+R）變形得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$×$\frac{1}{3000}$+$\frac{R}{3000E}$
則可知圖象縱坐標(biāo)的交點(diǎn)b=0.35=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{3000E}$
k=$\frac{1.00-0.32}{6000}$=$\frac{1}{3000E}$
解得：E=2.9V；
r=45Ω；
（3）本實(shí)驗(yàn)采入電壓表和電阻箱串聯(lián)即可；故原理圖如圖所示；
故答案為：（1）4000；（2）如圖；（3）2.9；（4）如圖所示；

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)，要注意正確分析電路，明確實(shí)驗(yàn)原理，再根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析求解．