Question

14．某同學(xué)要測(cè)量一電池的動(dòng)勢(shì)E、與內(nèi)阻r，和一定值的電阻阻值 Rx，已知電池的動(dòng)勢(shì)約為 6V，電池內(nèi)阻和待測(cè)值都是數(shù)十歐．實(shí)驗(yàn)室有一下主要器材可供選擇：
電壓表 V（量程 0～10V）；
電流表 A₁（量程 0-30mA）；電流表 ）；
電流表 A₂（量程 0-100mA）
滑動(dòng)變阻器 R₁（阻值 0-5Ω）；
滑動(dòng)變阻器 R₂（阻值 0-300Ω）
完成下列填空：（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（1）根據(jù)圖1正確連接電路，圖1中，電流表應(yīng)選用A₂，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R₂；
（2）將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)逐次小R的阻值調(diào)到最大，測(cè)出多組U和I的值并記錄．以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖2中的圖線；
（3）由圖線①可得電源的動(dòng)勢(shì)E=6.00V，內(nèi)阻 ），內(nèi)阻r=25.0Ω；
（4）斷開關(guān)，將 R_x改接在B、C之間，A與 B直接相連，其他部分保持不變．重復(fù)（2）的步驟，得到另一條 U-I圖 線，如圖2中②所示
（5）由圖線②可得待測(cè)電阻的值R_x=16.7Ω

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目中給出的電源及待測(cè)電阻的大約阻值，略算對(duì)應(yīng)的電流，則可明確電流表及滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇的儀器；
（3）由圖象的性質(zhì)及閉合電路歐姆定律可得出電源內(nèi)阻；
（5）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，利用閉合電路歐姆定律可得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，結(jié)合圖象求解．

解答 解：①由題意可知，電動(dòng)勢(shì)為6V，而電阻約為數(shù)十歐姆，為了保證實(shí)驗(yàn)的安全，電流表應(yīng)選擇A₂；由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器起調(diào)節(jié)電流的作用，5Ω的電阻小于待測(cè)電阻較多，故只能選擇R₂；
②由圖①可知圖象與縱軸 交點(diǎn)坐標(biāo)值是6.00，則電源電動(dòng)勢(shì)E=6.00V，圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，則可知，內(nèi)阻為：r=$\frac{△U}{△I}=\frac{5.5-4.0}{0.06}=25.0Ω$；
③接R_x改接在B、C之間，由題意可知，由圖②可知等效內(nèi)阻為：R₀+r=$\frac{△U′}{△I′}$；
解得：R_X=$\frac{△U′}{△I′}$-r=$\frac{6.00-3.50}{0.06}-25=16.7Ω$；
故答案為：（1）A₂；R₂；（3）6.00；25.0；（5）16.7

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電源內(nèi)阻及電阻的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵在于明確電路結(jié)構(gòu)，認(rèn)清實(shí)驗(yàn)方法及步驟；再由歐姆定律或閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析求解．