8.現(xiàn)有一電動勢E約為9V,內(nèi)阻r約為40Ω的電源,最大額定電流為50mA.現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表和阻值為0~999.9Ω的電阻箱各一只,另有若干定值電阻、開關(guān)和導(dǎo)線等器材.為測定該電源的電動勢和內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路進行實驗,請回答下列問題:

(1)實驗室備有以下幾種規(guī)格的定值電阻R0,實驗中應(yīng)選用的定值電阻是C.
A.200Ω  B.2kΩ  C.4kΩ  D.10kΩ
(2)實驗時,應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值(選填“最大值”“最小值”或“任意值”).
(3)該同學(xué)接入符合要求的R0后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù).根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù),作出如圖2所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線.根據(jù)該圖線可求得電源的電動勢E=8.6V,內(nèi)阻r=36Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

分析 (1)電壓表因量程較小,則應(yīng)通過串聯(lián)定值電阻以擴大量程;根據(jù)電動勢的大小確定需要擴大的量程;從而選擇合適的電阻;
(2)實驗中應(yīng)讓電源及電流表的電流最小,以保證電源的安全;
(3)由圖象及閉合電路歐姆定律可求出函數(shù)表達式,然后根據(jù)圖象求出電源電動勢與內(nèi)電阻.

解答 解:(1)電源電動勢為9V,而電壓表量程最大為3V,則應(yīng)串聯(lián)一電阻擴大量程;
由題意可知,量程應(yīng)擴大到原來的3倍;則串聯(lián)后的總電阻應(yīng)為電壓表的3倍;故應(yīng)串聯(lián)4kΩ的電阻;故選:C;
(2)實驗時,為了保證電源的安全,開始時應(yīng)讓電流最;即電阻箱阻值應(yīng)達到最大值;
(3)③定值電阻阻值是電壓表內(nèi)阻的2倍,則電壓表與定值電阻串聯(lián)電壓是電壓表示數(shù)的3倍,
在閉合電路中,E=U+Ir=3U+$\frac{3U}{{R}_{1}}$r,則$\frac{1}{U}$=$\frac{3}{E}$+$\frac{3r}{E}$,
由圖象可知,圖象截距b=$\frac{3}{E}$=0.35,斜率k=$\frac{3r}{E}$=$\frac{△\frac{1}{U}}{△\frac{1}{R}}$=$\frac{0.45-0.35}{8}$×10-2=$\frac{1}{8}$×102,
解得:電源電動勢E=8.6V,r≈36Ω;
故答案為(1)C;(2)最大值;(3)8.6;36.

點評 本題考查了實驗器材的選擇、求電源電動勢與內(nèi)阻,本題關(guān)鍵在于能由圖象知識(斜率與截距的意義)結(jié)合閉合電路歐姆定律求解,在解題時要注意題目中給出的條件及坐標中隱含的信息.

練習(xí)冊系列答案
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B.P在c點,燈最亮
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D.P從a點滑向b點過程中,電流逐漸減少

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A.容器自由下落時,小孔不漏水
B.將容器勻速下落時,容器在運動中小孔不漏水
C.將容器豎直向上拋出,容器向上運動時,小孔漏水;容器向下運動時,小孔不漏水
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(1)加速度的大小,
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