Question

17．為測定電源的電動勢和定值電阻R_x的阻值，實驗室提供了如下器材：
A．電源（電動勢約為9V，內(nèi)阻不計）
B．電壓表（視為理想電壓表，量程0～3V）
C．電阻箱R（0～999.9Ω）
D．定值電阻R₀=10Ω
E．被測電阻R_x
F．開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）用歐姆表（×1Ω）測定定值電阻R_x，歐姆表的指針如圖所示，則R_x=3Ω；
（2）為達(dá)到測定的目的，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示兩種電路，并選擇圖圖3（填“圖2”或“圖3”），應(yīng)用所測得的數(shù)據(jù)，繪出$\frac{1}{U}$-R圖象是一條直線，測得直線的斜率k=$\frac{1}{90}$，縱坐標(biāo)的截距為b=$\frac{4}{30}$（如圖4示）．則電源的電動勢E=9.0V，電阻R_x=2.0Ω．

Answer 1

分析 （1）明確檔位，根據(jù)多用電表的讀數(shù)方法進(jìn)行讀數(shù)即可；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，確定最佳電路，再根據(jù)對應(yīng)的表達(dá)式結(jié)合圖象知識即可求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由圖示表盤及指針位置可知，此被測電阻的阻值約為3×1=3Ω；
（2）由閉合電路歐姆定律可得，如果采用圖2只能畫出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象，而根據(jù)圖3可得：
U=$\frac{E}{{R}_{0}+R+{R}_{x}}$R₀，
化簡可得：$\frac{1}{U}$=$\frac{{R}_{0}+{R}_{x}}{E{R}_{0}}$+$\frac{R}{E{R}_{0}}$；
由函數(shù)知識可知：圖象的斜率k=$\frac{1}{E{R}_{0}}$，故E=$\frac{1}{k{R}_{0}}$=$\frac{90}{10}$=9.0V；
圖象與縱坐標(biāo)的交點b=$\frac{{R}_{0}+{R}_{x}}{E{R}_{0}}$
解得：R_x=ER₀b-R₀=9.0×10×$\frac{4}{30}$-10=2.0Ω；
故答案為：（1）3；（2）圖3；9.0V；2.0Ω．

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，知道本實驗中采用電壓表與定值電阻并聯(lián)的方式來求解電流，然后再根據(jù)閉合電路歐姆定律分析求解即可．