Question

16．要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)E（小于3V）和內(nèi)阻r（約為1Ω），現(xiàn)有下列器材：電壓表V（3V和15V兩個(gè)量程）、電阻箱（0～999.9Ω）、定值電阻R₀=2Ω、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線．某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）電路中定值電阻R₀的作用是保護(hù)電源（選填“電源”或“電壓表”）．
（2）某同學(xué)計(jì)劃用作圖法處理數(shù)據(jù)，他調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，得到了若干組數(shù)據(jù)，并描點(diǎn)連線得出了如圖乙所示的圖象，縱坐標(biāo)表示電壓表讀數(shù)的倒數(shù)$\frac{1}{U}$，橫坐標(biāo)表示$\frac{1}{R+{R}_{0}}$，若所得圖線的斜率為k，在$\frac{1}{U}$坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{1}$，內(nèi)阻為r=$\frac{k}$（用k和b表示）．

Answer 1

分析 （1）若無(wú)R₀存在，當(dāng)R調(diào)節(jié)到0時(shí)，電源即短路；而電源電壓不超過(guò)3V；故不需要保護(hù)；
（2）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(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）根按安全性和準(zhǔn)確性原則可知，電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程；
若無(wú)R₀存在，當(dāng)R調(diào)節(jié)到0時(shí)，電源即短路，有燒壞危險(xiǎn)．作用是保護(hù)電源，防止短路．
②③由閉合電路歐姆定律得 U=$\frac{E}{R+r}$．（R+R₀），
可整理為$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$•$\frac{1}{R{+R}_{0}}$+$\frac{1}{E}$
若所得圖線的斜率為k，在$\frac{l}{U}$坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{1}$，內(nèi)阻r=$\frac{k}$．
故答案為：①電源；�。�2）$\frac{1}$，$\frac{k}$

點(diǎn)評(píng) 只用電壓表和變阻箱測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解時(shí)，基本思路是：用學(xué)過(guò)的物理定律列出表達(dá)式，再結(jié)合數(shù)學(xué)整理表達(dá)出有關(guān)一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．