Question

8．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們來到電學(xué)實驗室測量電源電動勢和內(nèi)電阻．大家分別選用不同的實驗器材設(shè)計了以下四種測量電路：

①上面測量電路中，不能夠完成實驗?zāi)康氖悄囊粋�電路？c．
②小明同學(xué)根據(jù)其中的一個電路直接測得的實驗數(shù)據(jù)作出了下表．

R/Ω	2.0	3.0	6.0	10	15	20
U/V	1.30	1.36	1.41	1.48	1.49	1.50

ⅰ由此可知該同學(xué)選用的是d圖所示的電路進行的實驗．
ⅱ采用圖象法處理數(shù)據(jù)時，應(yīng)作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線（選填U-R，或U-$\frac{1}{R}$，或$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$），
若通過圖象求出斜率是k，縱軸截距是b，則電源的電動勢E=$\frac{1}$；r=$\frac{k}$．

Answer 1

分析 （1）分析各實物圖，結(jié)合測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗原理進行分析，找出不能測量的電路；
（2）根據(jù)給出的數(shù)據(jù)可明確所采用的實驗方法；根據(jù)閉合電路歐姆定律進行分析得出圖象為直線的關(guān)系才能求解電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：①要想測量電動勢和內(nèi)電阻需要明確流過電源的電流路端電壓，或者利用伏阻法、安阻法明確路端電壓或電流；故a、b、d均可以進行測量； 但丙圖中無法得出流過電源的電流和電壓，故c圖無法進行測量；
②i由表中數(shù)據(jù)可知，測出了電壓和電阻，故應(yīng)是應(yīng)用丁圖進行的實驗；
ii、根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：
U=$\frac{E}{R+r}$R；
若作出U-R圖象得出的是曲線，無法進行數(shù)據(jù)分析，應(yīng)進一步化簡，得出
U=E-$\frac{U}{R}$r，即作出U-$\frac{U}{R}$圖象；
或變形為：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}•\frac{1}{R}$，故可以作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象；
由題意可知$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象；
由數(shù)學(xué)規(guī)律可知：$\frac{1}{E}$=b；
$\frac{r}{E}$=k
聯(lián)立解得：E=$\frac{1}$，r=$\frac{k}$；
故答案為：①c； ②i、d；ii、$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$，$\frac{1}$，$\frac{k}$；

點評 本題考查測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，知道可以采用伏安法、伏阻法以及安阻法等方法進行測量，要注意公式的靈活變形．