Question

20．在测量电源的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：
A．待测电源E，电动势约9V，内阻约1Ω，允许通过最大电流为0.5 A；
B．理想电压表V，量程为3V；
C．定值电阻R₀=10.0Ω；
D．电阻箱R，阻值范围为0-999.9Ω
E．单刀单掷开关一个；
F．导线若干．
（1）请在图中的虚线框内画出实验电路路．

（2）实验时，应先将电阻箱的电阻调到最大值（填“最大值”、“最小值”或“任意值”）． 
（3）多次测量电压表的示数和电阻箱的阻值，根据实验数椐进行描点，绘出的$\frac{1}{U}$-R（填$\frac{1}{U}$-R或$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{r}$）图象是一条直线，再利用象法求电源电动势E和内阻r．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理和给出的仪器进行分析，从而确定合适的实验原理图；
（2）实验中应保证开始时的电流最小，可以保证电路安全，由闭合电路欧姆定律可知应如何调节滑动变阻器；
（3）由题意及闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式，再根据实验数据分析的要求明确应画出的图象．

解答 解（1）由于电压表量程较小，只有3V，而电动势为9V，同时电阻箱电阻较大，而R₀的阻值只有10Ω，故为了能得出相差较大的多组数据，应将电压表与定值电阻并联后再与电阻箱串联进行测量；
（2）为了让电压表示数从最小开始调节，故开始时电阻箱电阻应从最大开始调节；
（3）根据闭合电路欧姆定律可知，U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}{R}_{0}$，为了便于分析应得出图象的直线的情况，并且如果将r作为变量，则内阻无法求出，因此应作出$\frac{1}{U}$-R图象；
故答案为：（1）如图所示；（2）最大值；（3）$\frac{1}{U}$-R

点评 本题考查测定电动势和内阻的实验，本实验要特别注意数据的处理，能正确应用图象并结合函数关系进行分析得出结果．