Question

9．用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組（電動勢約4.5V，內(nèi)電阻約1Ω）的電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：
A．電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻約1Ω
B．電流表：量程3A，內(nèi)電阻約0.2Ω
C．電壓表：量程3V，內(nèi)電阻約30kΩ
D．電壓表：量程6V，內(nèi)電阻約60kΩ
E．滑動變阻器：0～1 000Ω，額定電流0.5A
F．滑動變阻器：0～20Ω，額定電流2A
（1）為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用A，電壓表應(yīng)選用D，滑動變阻器應(yīng)選用F（均填儀器的字母代號）．
（2）圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路．為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將a和d相連、c和g相連、f和h相連（均填儀器上接線柱的字母代號）．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U．用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以$\frac{1}{U}$為縱坐標(biāo)，以$\frac{1}{R}$為橫坐標(biāo)．

Answer 1

分析 1、根據(jù)電路電流選擇電流表，根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器．
2、根據(jù)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻的原理作出實(shí)驗(yàn)圖，注意分析已有線路，從而確定連接方式；
3、根據(jù)閉合電路歐姆定律得出對應(yīng)的表達(dá)式，讓圖象為直線，便于我們處理．

解答 解：①實(shí)驗(yàn)中電流較小，若選用3A量程測量誤差較大；故為了準(zhǔn)確測量，電流表應(yīng)選A，電源電動勢約為1.5×3=4.5V，電壓表應(yīng)選D，
電阻值太大，調(diào)節(jié)不方便，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選F；
②測量電源電動勢和內(nèi)阻的時(shí)候，由于電源的內(nèi)阻是很小的，為了減小內(nèi)阻的測量誤差，我們選用的是電流表的相對電源的外接法，故應(yīng)將ad、cg以及fh相連組成電路；
③由于電流表壞，故只能利用電壓表和電阻箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由閉合電路歐姆定律可得：電源電動勢E=U+Ir=U+$\frac{U}{R}$r，則變形得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$•$\frac{1}{R}$，故應(yīng)作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象；
故答案為：①ADF；②ad，cg，fh；③$\frac{1}{U}$； $\frac{1}{R}$

點(diǎn)評 本題考查了測電壓表內(nèi)阻、測電源電動勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，要掌握辦偏法測電表內(nèi)阻的方法；根據(jù)電路圖由歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式是正確求出電源電動勢與內(nèi)阻的前提與關(guān)鍵