Question

16．某興趣小組所測電源的電動勢E約為9V，內(nèi)阻r在35Ω～55Ω范圍內(nèi)，允許通過的最大電流為50mA，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(hù)電阻，實(shí)驗(yàn)室中備有以下幾種規(guī)格的定值電阻，本實(shí)驗(yàn)中最好應(yīng)選用C．
A.20Ω 2.5W B.50Ω 1.0W C.150Ω 1.0W D.1500Ω.0W
（2）實(shí)驗(yàn)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$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R+{R}_{0}}$的圖象，得到圖象的縱軸截距為a，圖象的斜率為b，據(jù)此求得電源的電動勢E=$\frac{1}{a}$，內(nèi)阻r=$\frac{a}$．

Answer 1

分析 （1）求出電路最小電阻阻值，然后選擇電阻箱；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律電流與電壓的關(guān)系進(jìn)行變形得到圖象對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式；根據(jù)變形得到圖象對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式結(jié)合數(shù)學(xué)知識，明確兩坐標(biāo)軸的含義，即可正確解答．

解答 解：（1）電路中最小電阻R=$\frac{9}{50×1{0}^{-3}}$=180Ω； 因內(nèi)阻為35Ω～55Ω范圍內(nèi)，故定值電阻應(yīng)選擇C；
（2）由閉合電路歐姆定律可知：
U=$\frac{E}{r+{R}_{0}+R}$（R₀+R）
變形可得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}•\frac{1}{{R}_{0}+R}$
由數(shù)學(xué)知識可知：
$\frac{1}{E}$=a；
$\frac{r}{E}=b$
聯(lián)立解得：E=$\frac{1}{a}$； r=$\frac{a}$
故答案為：（1）C； （2）$\frac{1}{a}$； $\frac{a}$

點(diǎn)評 本題主要考查測量電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)分析；要求能熟練掌握物理規(guī)律運(yùn)用數(shù)學(xué)方法將物理公式變形，將兩個非線性關(guān)系的物理量，變成兩個線性關(guān)系的物理量；這是決此類問題的關(guān)鍵．