Question

15．某同學(xué)用圖甲所示的電路測定某電源的電動勢，除待測電源、開關(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勢）和電阻箱一個．
（1）實驗中調(diào)整電阻箱達到實驗要求時，電阻箱的各個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)．請在圖丙坐標紙上畫出$\frac{I}{U}$與R的關(guān)系圖線．

實驗次數(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：電源電動勢E=2.9V．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）根據(jù)圖甲的實物圖在如圖的方框中畫出電路圖．

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)用描點法作出圖象．
（3）求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．
（4）根據(jù)題意可明確實驗的方法，根據(jù)實物圖即可得出對應(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)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應(yīng)點，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：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$×$\frac{1}{3000}$+$\frac{R}{3000E}$
則可知圖象縱坐標的交點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）本實驗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；

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗，要注意正確分析電路，明確實驗原理，再根據(jù)閉合電路歐姆定律進行分析求解．