Question

4．某興趣小組利用圖甲所示的電路測(cè)定一干電池的內(nèi)阻r和一待測(cè)電阻的阻值R_x，已知電池的電動(dòng)勢(shì)約為6V，電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻的阻值都約為10Ω，且不超過10Ω，可供選用的實(shí)驗(yàn)器材有：
A．電流表A₁（量程0-600mA，內(nèi)阻不計(jì)）；
B．電流表A₂（量程0-3A，內(nèi)阻不計(jì)）；
C．電壓表V₁（量程0-6V，內(nèi)阻很大）；
D．電壓表V₂（量程0-15V，內(nèi)阻很大）；
E．滑動(dòng)變阻器R（阻值0-100Ω）；
開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干條．

實(shí)驗(yàn)過程如下：
（1）在連接電阻前，先選擇適合的器材，電流表應(yīng)選用A，電壓表應(yīng)選用C．（填所選器材錢的字母）
（2）按圖甲正確連接好電路后，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小其接入電路的阻值，測(cè)出多組U和I的值，并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)．以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖乙所示的圖線
（3）斷開開關(guān)S，將R_X改在B，C之間，A與B用導(dǎo)線直接連接，其他部分保持不變，重復(fù)步驟（2），得到另一條U-I圖線，其斜率的絕對(duì)值為k．
（4）根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合圖乙可得，電池的內(nèi)阻r=10Ω，可用k和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式為R_x=k-r．

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；
（4）由圖象的性質(zhì)及閉合電路歐姆定律可得出電源內(nèi)阻．

解答 解：（1）由乙圖可知，電流最大為300mA，為了保證實(shí)驗(yàn)的安全和準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選擇A；電源的電動(dòng)勢(shì)約為6V，故電壓表應(yīng)選擇6V量程的C；
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U=E-Ir可知，R_x接在AB之間時(shí)圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，則可知，內(nèi)阻為：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{6-3}{0.3}$=10Ω；由于接R_x改接在B、C之間時(shí)等效內(nèi)阻為：R₀+r=k，解得：R_X=k-r；
故答案為：（1）A；C；（4）10；k-r．

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．