Question

5．某學(xué)習(xí)的研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定一塊電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，用電壓表V，電阻箱R、定值電阻R₀，開關(guān)S、導(dǎo)線若干和該電池組成電路
①根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接成完整電路．

②閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U，該學(xué)習(xí)小組測(cè)出大量數(shù)據(jù)，分析篩選出如表所示的R、U數(shù)據(jù)，用圖象法處理數(shù)據(jù)，則橫軸選$\frac{1}{R}$（填R或$\frac{1}{R}$），縱軸選$\frac{1}{U}$（選填U或$\frac{1}{U}$），并將測(cè)得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，作出圖線
③如果定值電阻R₀=40Ω，由②得到圖線為圖2，可知電源電動(dòng)勢(shì)E=10.0V（保留2為有效數(shù)字）：電源內(nèi)阻r=0.8Ω（保留1為有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)電路圖，畫出的實(shí)物圖．
②由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，再結(jié)合圖象和數(shù)學(xué)知識(shí)可得出圖象的截距及斜率的含義；
③根據(jù)圖象的性質(zhì)利用數(shù)學(xué)規(guī)律即可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：①根據(jù)電路圖，畫出的實(shí)物圖：

②由閉合電路歐姆定律可得：U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}$R，
變形得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r+{R}_{0}}{E}$•$\frac{1}{R}$，
故應(yīng)作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象；
③由數(shù)學(xué)知識(shí)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=0.10，
所以E=$\frac{1}$=10.0V；
由圖可知：k=$\frac{0.34-0.10}{0.05-0}$=4.8
則可得：r=4.8-4.0=0.8Ω；
故答案為：①連線如圖所示②$\frac{1}{R}$，$\frac{1}{U}$③10.0；0.8

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，解題的關(guān)鍵在于能由圖象知識(shí)（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(shí)要注意題目中給出的條件及坐標(biāo)中隱含的信息．