某同学欲测量一个电源的电动势E和内阻r.除待测电源.开关S及导线外.还给定了如下器材:A．电压表B．定值电阻R0C．电阻箱R1D．滑动变阻器R2(1)该同学进行了多次测量.并尝试应用图象法处理实验数据.他根据实验所测数据得出了如图所示的$\frac{I}{U}$-R图象.请你根据图象分析.他在实验中应该选择了ABC进行实验,并在右边方框中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．某同学欲测量一个电源的电动势E和内阻r，除待测电源、开关S及导线外，还给定了如下器材：
A．电压表（量程6V，内阻无穷大）
B．定值电阻R₀（10Ω）
C．电阻箱R₁（0～99.9Ω）
D．滑动变阻器R₂（阻值变化范围为0～20Ω）

（1）该同学进行了多次测量，并尝试应用图象法处理实验数据，他根据实验所测数据得出了如图所示的$\frac{I}{U}$-R图象，请你根据图象分析，他在实验中应该选择了ABC（填器材前面的代码）进行实验；并在右边方框中画出他在进行实验时所设计的电路图；
（2）请根据图象中的数据分析并计算出该电源的电动势E=6.0V，内阻r=2.0Ω．（结果保留2位有效数字）

分析（1）根据实验要求以及测量电动势和内电阻的实验方法明确应选择的电路图；
（2）根据电路图利用闭合电路欧姆定律列式，再结合图象分析即可明确对应的电动势和内电阻．

解答解：（1）根据题意可知，他测量了电压和电阻，故应采用电压表和电阻箱，为了保护电源，还需加入定值电阻；故选：ABC；将两电器直接串联即可；根据题意可知，画出的是$\frac{I}{U}$-R图象，故说明电压的倒数与R成正比，故应将电压表并联在R₀两端，测量R₀两端的电压；电路图如图所示；

（2）根据闭合电路欧姆定律可知，U=$\frac{E}{{R}_{0}+R+r}R$₀
变形可得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r+R}{E}•\frac{1}{{R}_{0}}$
由图象性质可知：
$\frac{1}{E}$=0.2
$\frac{{R}_{0}+r}{E}$=$\frac{0.6-0.2}{24}$
解得：E=6.0V；
r=2.0Ω；
故答案为：（1）ABC；如图所示；（2）6.0；2.0．

点评本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，并注意根据闭合电路欧姆定律进行列式，掌握应用图象处理数据的基本方法．

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