Question

在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路．
①實(shí)驗(yàn)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”）
②改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R₀=10Ω的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是

2

．（選填l或2）

方案編號	電阻箱的阻值R/Ω
1	400.0	350.0	300.0	250.0	200.0
2	80.0	70.0	60.0	50.0	40.0

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的

1

U

-R圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在

1

U

坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=

1

kR0

，內(nèi)阻r=

b

k

-R0

（用k、b和R₀表示）．

Answer 1

分析：（1）由實(shí)驗(yàn)的安全性原則可知滑動變阻器的開始阻值選擇；
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證準(zhǔn)確，根據(jù)電阻箱的阻值與待測電阻的阻值對比可知合理方案；
（3）由圖象中的截距的含義及閉合電路的歐姆定律的表達(dá)式要求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答：解：①由圖可知，電路為限流接法，且為保證電路安全，開始電路中電流應(yīng)為最小，故開始時電路中電阻應(yīng)為最大，故滑動變阻器開始時應(yīng)達(dá)到最大值   
②由表格可知，方案1中電阻箱的阻值與定值電阻差別太大，導(dǎo)致電路中電流差別太小；而方案2中電阻箱的阻與與待測電阻相差不多，故可以得出較為合理的電流值，故應(yīng)選擇方案2   
③由閉合電路歐姆定律可知，U=

E

R+R0+r

R0，
變形得：

1

U

=

R+R0+r

ER0

=

1

ER0

R+

1

E

+

r

ER0

由題意可知，斜率為k，即：

1

ER0

=K
解得E=

1

kR0

；

1

E

+

r

ER0

=b
聯(lián)立解得：r=

b

k

-R0；
故答案為：①最大值；②2；③

1

kR0

，

b

k

-R0．

點(diǎn)評：本題考查實(shí)驗(yàn)測定電動勢和內(nèi)電阻；注意本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)電路較為簡單，但要注意數(shù)據(jù)的處理的掌握，特別是圖象法的應(yīng)用．