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    18．某同学喜欢电器修理，但自己没有多用电表，他在实验室准备自己组装多用电表，但是发现实验室只有唯一一块可用的电池，而且电池电动势和内阻未知，于是他准备测量该电池的电动势和内阻．在实验室他找到的器材只有如下几个：待测电源E一个，电阻箱R一个，电压表V一个（内阻的影响忽略不计，符合实验要求），开关一个，导线若干，他运用所学知识设计了如图甲的电路图进行测量．

    ①他根据测量的数据（数据单位均为国际单位制单位）作出了如图乙所示的关系图线，纵坐标表示电压表的读数U，不过他忘记了标出横坐标名称，根据分析，请你判断：横坐标表示$\frac{U}{R}$（选填U、$\frac{U}{R}$、$\frac{I}{R}$）．
    ②根据图线求出电动势E=5.0V的，内阻r=2.5Ω（结果都保留两位有效数字）．
    ③图丙是2014年获得物理诺贝尔奖的蓝色发光二极管的U-I图象，如果他直接将该电源与二极管连接让其发光，则二极管的实际功率为2.4W（保留两位有效数字）．

    分析 ①由闭合电路欧姆定律及电路图可得出对应的表达式，欧姆通过分析可知应选用的坐标；
    ②根据图象的性质及闭合电路欧姆定律可求得电源的电动势和内电阻；
    ③在二极管的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图象的交点为二极管的工作点，则由求得电压和电流，那可求得功率．

    解答 解：①由电路图实验可知，本实验采用电压表与电阻箱进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：
    U=E-Ir
    I=$\frac{U}{R}$
    解得：U=E-$\frac{U}{R}$r；
    要使得出的图象为直线，应以$\frac{U}{R}$为横坐标；
    ②由图及公式可知，图象的截距表示电动势；图象的斜率表示内阻；解得：
    E=5.0V；r=$\frac{5.0}{2.0}$=2.5Ω；
    ③在对应的二极管的伏安特性中作出电源的伏安特性曲线；如图所示；
    由图可知，二极管的工作电压为2.2V，电流I=0.9A；故功率P=UI=2.4×1=2.4W；
    故答案为：①$\frac{U}{R}$；②5.0；2.5；③2.4

    点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意正确分析电路结构，明确实验原理，再由闭合电路欧姆定律及图象规律可求得电源的电动势和内阻．

    练习册系列答案
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    （1）如图乙用游标卡尺测量小球的直径d为12.35mm；
    （2）当光电门固定于D处时，小球通过该处速度的表达式vD=$\frac{d}{{t}_{d}}$（用字母表示），弹簧的伸长量为4x．
    （3）当小球运动至D处时，弹簧弹性势能的表达式EPD=4mgx-$\frac{1}{2}$m$（\frac{d}{{t}_{d}}）^{2}$（用字母表示）．

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    C．电压表的示数为电压的最大值D．原线圈中交变电压的频率为50Hz

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    A．该交变电压的频率为100Hz
    B．t=0时刻，通过线圈平面的磁通量最大
    C．该交变电压的表达式为u=311sin100πt（V）
    D．在相同时间内该电压与220V的直流电压加在同一个电阻产生的热量是相等的

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    B．重核的裂变可用于核能发电和原子弹
    C．平衡核反应方程应遵循质子数和中子数守恒
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