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(2011•上饶二模)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材

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(2011•上饶二模)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:
(A)电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
(B)直流电流表量程300mA,内阻很小
(C)电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
(D)定值电阻R0,标称阻值10Ω
(E)导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,
读数为10Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,
发现指针读数如图所示,则所测阻值为______Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.

由以上操作可知,发生故障的元件是______.
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是______(选填方案编号1、2或3).

(4)根据实验数据描点,绘出的
1
I
−R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
1
I
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=______,内阻r=______(用k、b和R0表示).
▼优质解答
答案和解析
(1)欧姆表表盘读数为“7Ω”,倍率为“×10”,故为70Ω;
障检测时,除电流表其余部分均没有问题,故问题只能出在电流表处;
故答案为:70,电流表;
(3)为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为:100mA≤I≤300mA,根据欧姆定律,总电阻120Ω≥R≥40Ω,扣除定值电阻10Ω,即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于30Ω而小于等于110Ω,由于电流表内阻不计,故应该选方案2;
故答案为:2;
(4)根据闭合电路欧姆定律,有
I=
E
R+r+R0

公式变形,得到
R=E•(
1
I
)+(−r−R0)
对比一次函数y=kx+b,R相当于y,E相当于k,
1
I
相当于x,(-r-R0)相当于b;

E=k
-r-R0=b
解得
E=k,r=b-R0
故答案为k,b-R0
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