设计型实验——设计方案，变通拓展设计型实验题从仪器的使用、装置的改造、电路的设计、数据的灵活处理等方面进行变通和拓展．应对这类实验题的方法是深刻理解实验的原理、方法，进行合理迁移．[例 3] 某电池的电动势约为 3 V，某实验小组要测量该电池的电动势和内阻．(1)实验中要测量的电池内阻较小，实验器材除了被测电池以外，还有一电阻箱 R，一开关 S，若干导线，内阻 Rg＝30 Ω、量程为 1 mA 的电流表 G，阻值为 2 970 Ω的定值电阻 R0，阻值为 2.00 Ω 的定值电阻 R1.请设计并画出合理的测量该电池电动势及内阻的实验电路图，图中标明相关器材的字母符号．(2)为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用线性图象来处理实验数据，图象的纵坐标表示电流表的示数 I，横坐标表示的物理量是________．(3)若作出的图象在纵轴上的截距为 I0，图象斜率的绝对值为 k，则可求得该电池的电动势 E＝________，内阻 r＝________.(用测量量和所给量的符号表示)【解析】 (1)题目中给出了电阻箱和电流表，由于电流表的量程太小，若要改装成大量程的电流表，需要并联的电阻很小，题中所给条件不能满足实验要求，若要改装成一个量程为 3 V 的电压表，需要串联一个电阻，U＝Ig(Rg＋R′)，U为改装后电压表的量程，R′为串联电阻，代入数据得 3 V＝1×10－3A×(30 Ω＋R′)，解得 R′＝2 970 Ω.因此用 R0与电流表串联可以改装成量程为 3 V 的电压表，这样就可以用“伏阻法”测电池的电动势和内阻．由于电池内阻较小，电路中应串联一个保护电阻，增大等效电源的内阻．电路图如图．(2)由闭合电路欧姆定律得 E＝I(Rg＋R0)＋(R1＋r)，得 I＝－(R1＋r)，因此横坐标表示的物理量应是.(3)由题意得 I0＝，R1＋r＝k，解得 E＝I0(Rg＋R0)，r＝k－R1.【答案】 (1)如图所示 (2) (3)I0(Rg＋R0) k－R1【名师点评】 (1)若给定的电表量程太大或太小，并且给出了定值电阻的阻值，往往要对电表进行改装．(2)若题中给出了某一电流表或电压表的内阻，往往预示着可将电表“反串”使用．[尝试应用] 某实验小组按图 8 所示组装器材：将长木板固定在水平实验台上，把木块放在粗糙的水平长木板上，木块的右侧拴有一细线，跨过固定在长木板边缘的滑轮与重物连接，木块的左侧与穿过打点计时器的纸带相连．实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，图 9 给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，...
