Question

16．要測量一個電源的電動勢E（小于3V）和內(nèi)阻r（約為1Ω），現(xiàn)有下列器材：電壓表V（3V和15V兩個量程）、電阻箱（0～999.9Ω）、定值電阻R₀=2Ω、開關和導線．某實驗小組根據(jù)所給器材設計了如圖甲所示的實驗電路．
（1）電路中定值電阻R₀的作用是保護電源（選填“電源”或“電壓表”）．
（2）某同學計劃用作圖法處理數(shù)據(jù)，他調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，得到了若干組數(shù)據(jù)，并描點連線得出了如圖乙所示的圖象，縱坐標表示電壓表讀數(shù)的倒數(shù)$\frac{1}{U}$，橫坐標表示$\frac{1}{R+{R}_{0}}$，若所得圖線的斜率為k，在$\frac{1}{U}$坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=$\frac{1}$，內(nèi)阻為r=$\frac{k}$（用k和b表示）．

Answer 1

分析 （1）若無R₀存在，當R調(diào)節(jié)到0時，電源即短路；而電源電壓不超過3V；故不需要保護；
（2）圖象中的截距的含義及閉合電路的歐姆定律的表達式要求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）根按安全性和準確性原則可知，電壓表應選擇0～3V的量程；
若無R₀存在，當R調(diào)節(jié)到0時，電源即短路，有燒壞危險．作用是保護電源，防止短路．
②③由閉合電路歐姆定律得 U=$\frac{E}{R+r}$．（R+R₀），
可整理為$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$•$\frac{1}{R{+R}_{0}}$+$\frac{1}{E}$
若所得圖線的斜率為k，在$\frac{l}{U}$坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=$\frac{1}$，內(nèi)阻r=$\frac{k}$．
故答案為：①電源；�。�2）$\frac{1}$，$\frac{k}$

點評 只用電壓表和變阻箱測電動勢和內(nèi)電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解時，基本思路是：用學過的物理定律列出表達式，再結合數(shù)學整理表達出有關一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．