Question

6．一種供儀器使用的小型電池的標(biāo)明電壓為9V，允許通過的最大電流為50mA，為了測量這個電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室利用了如圖所示的電路，圖中電壓表的內(nèi)阻很大，可不考慮其對電路的影響；R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω，R₀為保護電阻．

（1）實驗室備有的定值電阻有以下幾種規(guī)格，你認(rèn)為最合適的是C
A．10Ω、5W         B．150Ω、0.5W     C．200Ω、0.25W      D．1.2kΩ、1W
（2）斷開開關(guān)，調(diào)整電阻箱阻值，再閉合開關(guān)，讀取電壓表和電阻箱的示數(shù)，多次測量，取得表中數(shù)據(jù)，請在圖所示的坐標(biāo)中作出U-I圖線，則由圖線得出電池的電動勢E=9.5V，內(nèi)阻r=50Ω．

U（V）	9.0	8.5	8.0	7.5
R（Ω）	750	273	117	38

Answer 1

分析 本題（1）的關(guān)鍵是根據(jù)電動勢和允許通過的最大電流求出電路中需要的最小電阻來選擇保護電阻大小；
題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出公式，然后整理出U與I的函數(shù)表達式，再根據(jù)截距與斜率的概念求解即可．

解答 解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最小電阻為${R}_{min}^{\;}$=$\frac{E}{{I}_{允}^{\;}}$=$\frac{9}{50{×10}_{\;}^{-3}}Ω=180Ω$，所以保護電阻應(yīng)選C；
（2）由圖利用描點法得出對應(yīng)的伏安特性曲線如圖所示；
根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有：E=U+$\frac{U}{{R}_{0}^{\;}+R}r$，變形為：E=U+rI，
根據(jù)函數(shù)截距與斜率的概念應(yīng)有：E=9.5V，r=$\frac{9.5-7.0}{50{×10}_{\;}^{-3}}$Ω=50Ω；
故答案為：（1）C，（2）如圖所示；9.5，50．

點評 應(yīng)明確：①應(yīng)通過求出電路中需要的最小電阻來選擇保護電阻大��；遇到利用圖象求解的問題，首先根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律寫出公式，然后整理出關(guān)于縱軸與橫軸物理量的函數(shù)表達式，再根據(jù)斜率與截距的概念求解即可．