Question

14．一課外小組同學想要測量一個電源的電動勢及內(nèi)阻．準備的器材有：電流表 （0～200mA，內(nèi)阻是12Ω），電阻箱R（最大阻值9.9Ω），一個開關和若干導線．

（1）由于電流表A．的量程較小，考慮到安全因素，同學們將一個定值電阻和電流表并聯(lián)，若要使并聯(lián)后流過定值電阻的電流是流過電流表的電流的2倍，則定值電阻的阻值R₀=6Ω．
（2）設計的電路圖如圖1．若實驗中記錄電阻箱的阻值R和電流表 的示數(shù)J，并計算出$\frac{1}{I}$得到多組數(shù)據(jù)后描點作出R-$\frac{1}{I}$圖線如圖2所示，則該電源的電動勢E=6.0V，內(nèi)阻r=2.0Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知電壓相等，再由歐姆定律即可求得定值電阻的阻值；
（2）要想測出電源的電動勢和內(nèi)電阻，只需找出電源兩端的電壓及流過電流的電流即可，根據(jù)題目中給出的條件可以采用安阻法進行測量； 由閉合電路歐姆律可得出表達式，根據(jù)數(shù)形關系可求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由并聯(lián)電路規(guī)律可知，并聯(lián)部分電壓相等，要使并聯(lián)后流過定值電阻的電流是流過電流表的電流的2倍；則定值電阻的阻值應是電流表內(nèi)阻的一半；
故有：R₀=$\frac{12}{2}$=6Ω；
（2）閉合電路歐姆定律可知：I=$\frac{1}{3}$$\frac{E}{R+r+\frac{6×12}{6+12}}$，
則變形得：R=$\frac{E}{3I}$-4-r；
故圖象中的斜率等于k=$\frac{E}{3}$=2.0；
故：E=6.0V；
圖象與縱坐標的交點為-6.0=-r-4
解得：r=2.0Ω
故答案為：（1）6；（2）6.0，2.0．

點評 本題考查了測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，知道實驗原理即可作出實驗電路圖，根據(jù)圖象的函數(shù)表達式，由圖象可以求出電源電動勢與內(nèi)阻．