Question

17．現(xiàn)有一電池，電動勢E約為9V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍內(nèi)，允許通過的最大電流為50mA．為測定該電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路進(jìn)行實驗．圖中R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω；R₀為保護(hù)電阻．

（1）（單選）可備選用的定值電阻R₀有以下幾種規(guī)格，本實驗應(yīng)選用C
（A）20Ω           （B）50Ω        （C）150Ω          （D）1500Ω
（2）按照圖（a）所示的電路圖，將圖（b）所示的實物連接成實驗電路．
（3）接好電路，閉合電鍵后，調(diào)整電阻箱的阻值，記錄阻值R和相應(yīng)的電壓表示數(shù)U，取得多組數(shù)據(jù)，然后通過做出有關(guān)物理量的線性關(guān)系圖象，求得電源的電動勢E和內(nèi)阻r．圖（c）是作線性圖象的坐標(biāo)系，若縱軸表示的物理量是$\frac{I}{U}$，橫軸表示的物理量是$\frac{1}{R+{R}_{0}}$，請在坐標(biāo)系中定性地畫出線性圖象．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)及閉合電路歐姆定律可明確定值電阻；
（2）根據(jù)原理圖連接實物圖即可；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式，并作出圖象．

解答 解：（1）定值電阻起保護(hù)作用，電動勢為9V，允許通過的電流為：50mA；由歐姆定律可得：R=$\frac{9}{0.05}$=180Ω；
需要的保護(hù)電阻約為：180-40=140Ω；故保護(hù)電阻應(yīng)選C；
（2）根據(jù)原理圖，連接實物圖如圖所示；
（3）（2）a、由閉合電路歐姆定律得 U=$\frac{E}{R+r{+R}_{0}^{\;}}$（R+${R}_{0}^{\;}$），可整理為 $\frac{1}{U}=\frac{r}{E}•\frac{1}{{R+{R_0}}}+\frac{1}{E}$．
縱軸表示的物理量是$\frac{I}{U}$，橫軸表示的物理量是$\frac{1}{R+{R}_{0}}$；則得出的圖象為一次函數(shù)；
如圖所示；
故答案為：（1）C；（2）如圖；（3）如圖．

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(xué)過的物理定律列出表達(dá)式，再結(jié)合數(shù)學(xué)整理表達(dá)出有關(guān)一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．