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(2011?周口模拟)虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路,如将方框内的电路等效成电动势为E′、内阻为r′的电源.为了研究它的输出特性,将电流表、电阻箱按图甲所示的方式连接在它的输出端A、B之间.电键S闭合后,实验中记录的几组电流表示数I、电阻箱阻值R,并在坐标纸中将其描绘出来.
(1)根据描绘出的坐标点在图乙所示的坐标纸上画出R-
1
I
图线.
(2)从图线上求出等效电源的电动势E'=
1.5
1.5
V.
(3)若改用一个电压表和一个电阻箱测量等效电源的电动势和内阻,请在丙图中将电路图补充完整.
(4)若采用第三问设计方案,根据实验数据绘出
1
U
-
1
R
图象是一条直线,若直线的斜率为k,在
1
U
坐标轴上的截距为b,则等效电源的电动势E′=
1
b
1
b
,内电阻r′=
k
b
k
b
.(用k、b表示)
分析:(1)根据所描的点作图,将偏离比较远的点舍去.
(2)根据实验的原理得出R-
1
I
的表达式,通过图线斜率和截距得出等效电源的电动势.
(3)通过电压表的电阻箱测量电源的电动势和内电阻,用电压表测量外电压,通过电压表示数和电阻箱测量通过电源的电流.
(4)根据实验的原理得出
1
U
-
1
R
的关系式,通过图线的斜率和截距求出电动势和内电阻.
解答:解:(1)描点作图,舍去比较远的点.如图所示.
(2)E=IR+Ir,则R=
1
I
E-r
,图线的斜率表示电动势,E=
5.6+0.4
4
V=1.5V

(3)用电压表测量外电压,通过电压表示数和电阻箱测量通过电源的电流.电路图如图所示.
(4)根据E=U+
U
R
r
,得
1
U
=
1
E
+
r
E
?
1
R
.则k=
r
E
,b=
1
E
,解得E=
1
b
,r=
k
b

故答案为:(1)如图所示
(2)1.5(1.46-1.54)
(3)如图所示.
(4)
1
b
k
b
点评:解决本题的关键掌握测量电源电动势和内阻的原理,能够通过图线求解伏安法、伏阻法、安阻法测量电动势和内阻.
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