Question

3．利用如圖甲所示電路可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．所用的實(shí)驗(yàn)器材有：
待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為4～6V，內(nèi)阻約為0.5～2.5Ω）
電阻箱R（最大阻值999.9Ω）
電阻R₀（阻值為20Ω）
電流表A（量程為300mA，內(nèi)阻為R_A=6Ω）
開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干
（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)S；
②多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R；
③以$\frac{1}{I}$為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作出$\frac{1}{I}$-R 圖線(xiàn)；
④求出直線(xiàn)的斜率k和在縱軸上的截距b．
（2）電阻R₀的作用是保護(hù)電路．
（3）分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則$\frac{1}{I}$和R的關(guān)系式為$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}（r+{R}_{0}+{R}_{A}）+\frac{1}{E}R$
（4）根據(jù)圖線(xiàn)求得電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻r=1.0Ω．（保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理即可明確實(shí)驗(yàn)步驟；
（2）定值電阻可以起到保護(hù)電路的作用；
（3）根據(jù)圖a所示電路圖應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式．
（4）應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象，然后根據(jù)圖象分析答題．根據(jù)圖象與圖象的函數(shù)表達(dá)式求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻

解答 解：（1）開(kāi)始時(shí)為了讓電流由最大開(kāi)始調(diào)節(jié)，故應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)至最大；
（2）電阻R0的主要作用是為了控制電路中電流，起到保護(hù)作用；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：
E=I（R₀+R+r），
則有：$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}（r+{R}_{0}+{R}_{A}）+\frac{1}{E}R$．
由圖可知，圖象的斜率表示$\frac{1}{E}$=k
解得：E=$\frac{1}{\frac{12.6-6}{30}}$=4.5V；
圖象的截距b=6=$\frac{1}{E}$（r+20+6）
解得：r=1Ω；
故答案為：（1）最大；（2）保護(hù)電路；（3）$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}（r+{R}_{0}+{R}_{A}）+\frac{1}{E}R$；（4）4.5； 1.0．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求圖象函數(shù)表達(dá)式、電表讀數(shù)、作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻問(wèn)題，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法，要會(huì)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．