Question

16．物理興趣小組測量一攝像機電池的電動勢和內(nèi)阻．已知該電池電動勢約為8V，內(nèi)阻約1Ω，實驗室備有下列器材：
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻為3Ω）
B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻為3kΩ）
C．電壓表（量程30V，內(nèi)阻為30kΩ）
D．定值電阻R₁=500Ω
E．定值電阻R₂=5000Ω
F．滑動變阻器（阻值范圍0～30Ω）
G．開關(guān)及導線
①該實驗中電壓表應(yīng)選B．（填所選器材前的字母序號）
②在方框中畫出實驗電路圖，并對所選器材進行標注．
③正確連好電路后，將滑動變阻器打到某一位置，讀出此時電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，不計通過電壓表的電流對電路的影響，則電池電動勢和內(nèi)阻間的關(guān)系式為E=$\frac{8U}{3}+Ir$．
（4）根據(jù)實驗測得的多組U、I數(shù)據(jù)，原點坐標為（0，0），某斜率的絕對值等于k，在縱軸的截距等于a，不計電壓表的電流對電路的影響，則該電池的電動勢表達式為E=$\frac{8a}{3}$，內(nèi)阻表達式為r=$\frac{8k}{3}$．

Answer 1

分析 ①根據(jù)給出的儀表可明確電表的選擇；
②利用改裝后的電壓表進行測量電壓，電流表測量電流即可明確電動勢和內(nèi)電阻；
③根據(jù)改裝原理可明確路端電壓，再根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得表達式；
④根據(jù)閉合電路歐姆定律和圖象的性質(zhì)可求出電源的電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：①電源的電動勢為8V，C表量程為30V，無法正確測量；題目中給出了定值電阻，故可以采用電表的改裝方法進行測量；故可以選電壓表B；
②電壓表選用B和R₂串聯(lián)后充當，再采用電流表和滑動變阻器串聯(lián)的方式即可，原理圖如圖所示；
③根據(jù)改裝原理可知，改裝后的電壓值U_串=$\frac{3k+5K}{3}U$=$\frac{8}{3}$U；
則由閉合電路歐姆定律可知：E=U_串+Ir=$\frac{8U}{3}$+Ir；
④根據(jù)圖象規(guī)律可知，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢，故E=$\frac{8a}{3}$；
圖象的斜率表示內(nèi)電阻，故r=$\frac{8k}{3}$；
故答案為：①B；
②如圖所示；
③$\frac{8U}{3}$+Ir；
④$\frac{8a}{3}$；$\frac{8k}{3}$

點評 本題考查電源的電動勢和內(nèi)電阻的測量實驗，要注意結(jié)合電表的改裝原理解決電流表量程不足的情況，并能正確分析圖象的性質(zhì)，根據(jù)圖象求解電動勢和內(nèi)電阻．