Question

16．小李同學(xué)用電阻箱、電壓表測量不同電源的電動勢和內(nèi)阻．
小李同學(xué)所測電源的電動勢E₂約為9V，內(nèi)阻r₂為35～55Ω，允許通過的最大電流為50mA．小李同學(xué)所用電路如圖所示，圖中電阻箱R的阻值范圍為0～9999Ω．
①電路中R₀為保護電阻．實驗室中備有以下幾種規(guī)格的定值電阻，本實驗中應(yīng)選用C．
A．20Ω，125mA    B．50Ω，20mA
C．150Ω，60mA D．1500Ω，5mA
②實驗中通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄電阻箱的阻值R及相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)，作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{{R+{R_0}}}$圖線，圖線的縱軸截距為a，圖線的斜率為b，則電源的電動勢E₂=$\frac{1}{a}$，內(nèi)阻r₂=$\frac{a}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出電路最小總電阻，從而選擇定值電阻的規(guī)格；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出關(guān)于$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R+{R}_{0}}$表達式，再結(jié)合圖象的斜率和截距求解即可

解答 解：（1）電路最小總電阻約為R_min=$\frac{9}{0.05}$Ω=180Ω，內(nèi)阻約為50Ω，為保護電路安全，保護電阻應(yīng)選C；
②在閉合電路中，電源電動勢為E₂=U+Ir₂=U+$\frac{U}{{R}_{0}+R}$r₂，則$\frac{1}{U}$=$\frac{{r}_{2}}{{E}_{2}}$•$\frac{1}{R+{R}_{0}}$+$\frac{1}{{E}_{2}}$，
則$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R+{R}_{0}}$圖象是直線，截距a=$\frac{1}{{E}_{2}}$，得E₂=$\frac{1}{a}$，斜率b=$\frac{{r}_{2}}{{E}_{2}}$，得r₂=$\frac{a}$．
故答案為：（1）C； （2）$\frac{1}{a}$；$\frac{a}$；

點評 本題考查測電源電動勢和內(nèi)阻的基礎(chǔ)知識，儀器的選擇首先考慮的是安全性，實物圖與電路圖的對應(yīng)是關(guān)鍵，圖象問題處理時一定要看清坐標軸的物理量、單位、縱坐標的初始值等．