题目内容
5.某学习的研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E和内阻r,用电压表V,电阻箱R、定值电阻R0,开关S、导线若干和该电池组成电路①根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路.
②闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表V相应示数U,该学习小组测出大量数据,分析筛选出如表所示的R、U数据,用图象法处理数据,则横轴选$\frac{1}{R}$(填R或$\frac{1}{R}$),纵轴选$\frac{1}{U}$(选填U或$\frac{1}{U}$),并将测得数据在坐标纸上描点,作出图线
③如果定值电阻R0=40Ω,由②得到图线为图2,可知电源电动势E=10.0V(保留2为有效数字):电源内阻r=0.8Ω(保留1为有效数字).
分析 ①根据电路图,画出的实物图.
②由闭合电路欧姆定律可得出表达式,再结合图象和数学知识可得出图象的截距及斜率的含义;
③根据图象的性质利用数学规律即可求得电动势和内电阻.
解答 解:①根据电路图,画出的实物图:
②由闭合电路欧姆定律可得:U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}$R,
变形得:$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r+{R}_{0}}{E}$•$\frac{1}{R}$,
故应作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象;
③由数学知识可知,图象中的斜率为:k=$\frac{r+{R}_{0}}{E}$
截距为:b=$\frac{1}{E}$;
由图可知,b=0.10,
所以E=$\frac{1}{b}$=10.0V;
由图可知:k=$\frac{0.34-0.10}{0.05-0}$=4.8
则可得:r=4.8-4.0=0.8Ω;
故答案为:①连线如图所示②$\frac{1}{R}$,$\frac{1}{U}$③10.0;0.8
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,解题的关键在于能由图象知识(斜率与截距的意义)结合闭合电路欧姆定律求解,在解题时要注意题目中给出的条件及坐标中隐含的信息.
练习册系列答案
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