Question

20．在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，現(xiàn)有下列器材：
A．待測電源E，電動勢約9V，內(nèi)阻約1Ω，允許通過最大電流為0.5 A；
B．理想電壓表V，量程為3V；
C．定值電阻R₀=10.0Ω；
D．電阻箱R，阻值范圍為0-999.9Ω
E．單刀單擲開關(guān)一個；
F．導(dǎo)線若干．
（1）請在圖中的虛線框內(nèi)畫出實驗電路路．

（2）實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值（填“最大值”、“最小值”或“任意值”）． 
（3）多次測量電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值，根據(jù)實驗數(shù)椐進行描點，繪出的$\frac{1}{U}$-R（填$\frac{1}{U}$-R或$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{r}$）圖象是一條直線，再利用象法求電源電動勢E和內(nèi)阻r．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗原理和給出的儀器進行分析，從而確定合適的實驗原理圖；
（2）實驗中應(yīng)保證開始時的電流最小，可以保證電路安全，由閉合電路歐姆定律可知應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動變阻器；
（3）由題意及閉合電路歐姆定律可得出對應(yīng)的表達式，再根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析的要求明確應(yīng)畫出的圖象．

解答 解（1）由于電壓表量程較小，只有3V，而電動勢為9V，同時電阻箱電阻較大，而R₀的阻值只有10Ω，故為了能得出相差較大的多組數(shù)據(jù)，應(yīng)將電壓表與定值電阻并聯(lián)后再與電阻箱串聯(lián)進行測量；
（2）為了讓電壓表示數(shù)從最小開始調(diào)節(jié)，故開始時電阻箱電阻應(yīng)從最大開始調(diào)節(jié)；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}{R}_{0}$，為了便于分析應(yīng)得出圖象的直線的情況，并且如果將r作為變量，則內(nèi)阻無法求出，因此應(yīng)作出$\frac{1}{U}$-R圖象；
故答案為：（1）如圖所示；（2）最大值；（3）$\frac{1}{U}$-R

點評 本題考查測定電動勢和內(nèi)阻的實驗，本實驗要特別注意數(shù)據(jù)的處理，能正確應(yīng)用圖象并結(jié)合函數(shù)關(guān)系進行分析得出結(jié)果．