Question

9．某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的电池和从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个元件进行实验探究：一是选取电阻R₀（约为2KΩ）并测量其阻值，二是选取手机中常用的锂电池（电动势E标称位为3.7V，允许最大放电电流为200mA）并测量其电动势E和内阻r．研究小组在操作台上还准备了如下实验器材：

F．电压表V（量程3V，电阻K_V约为4KΩ）
G．电流表A₁（量程1OOmA．电阻R_A1约为5Ω）
H．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约为50Ω＞
I．滑动变阻器R₁（0-20Ω，额定电流1A）
J．电阻箱R₂（0最小分度他0.1Ω）
K．开关S-只、导线若干
（1）为了测定电阻R₀的阻值．小组的一位成员．设计了如图所示的电路图并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），经过分析发现器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？
（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r．
①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）
②某同学按电路图连接电路并进行实验测量，则他测得的物理量间满足的函数关系式为$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$（1+$\frac{r}{{R}_{2}}$）．（电压表、电流表内阻不计）．在进行数据分析时，可以采用图俅法处理数据，为了使上述函数关系式的图象是一条倾斜的直线．则坐标系的横坐标表示$\frac{1}{{R}_{2}}$纵坐标表示$\frac{1}{U}$．

Answer 1

分析 可以用伏阻法测电源的电动势与内阻，作出伏阻法测电源电动势与内阻的实验电路图；
根据闭合电路的欧姆定律求出关于U与R的线性关系表达式．

解答 解：①电流表与滑动变阻器已经损坏，可以使用伏阻法测电源电动势与内阻，电路如图所示；
②根据闭合电路欧姆定律得：E=U+$\frac{U}{{R}_{2}}$r，整理得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$•$\frac{1}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{E}（1+\frac{r}{{R}_{2}}）$．
故应以$\frac{1}{U}$为纵坐标；$\frac{1}{{R}_{2}}$为横坐标才能得到得到倾斜的直线；
故答案为：①电路图如图所示；②$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$（1+$\frac{r}{{R}_{2}}$）；$\frac{1}{{R}_{2}}$；．$\frac{1}{U}$

点评 本题要掌握测电源电动势与内阻的三种实验方案：伏安法、伏阻法、安阻法，要知道其实验原理、实验电路图．