Question

16．有一特殊電池，它的電動勢約為9V，內(nèi)阻約為40Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA．為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示電路進行實驗，圖中電流表的內(nèi)阻R_A=5Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω，R₀為定值電阻，對電源起保護作用．

①本實驗中的R₀應(yīng)選C（填寫字母代號）
A.10Ω    B.50Ω    C.150Ω    D.500Ω
②該同學(xué)接入符合要求的R₀后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖線，則根據(jù)圖線可求得該電池的電動勢為E=10V，內(nèi)阻r=45Ω．

Answer 1

分析 （1）已知電源電動勢、內(nèi)阻及最大電流，由閉合電路歐姆定律可得出電路中最小電阻，則可找出保護電阻；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出表達式，再結(jié)合圖象和數(shù)學(xué)知識可得出圖象的截距及斜率的含義，則可求得電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）電池的允許通過的最大電流為50mA，內(nèi)電阻約為40Ω，電路中的最小電阻應(yīng)大于$\frac{9V}{50mA}$=180Ω，則最小電阻為：180-40-5=135Ω；為了能很好的調(diào)節(jié)電路，并能得出更多組數(shù)據(jù)，保護電阻應(yīng)選C．
（2）由閉合電路歐姆定律可知：
E=I（R+r+R₀+RA）
$\frac{1}{I}$=$\frac{r+R+{R}_{0}+{R}_{A}}{E}$=$\frac{r}{E}+\frac{R+{R}_{A}}{E}$+$\frac{r+{R}_{A}}{E}+\frac{R+{R}_{0}}{E}$
由y=kx+b可知，$\frac{1}{E}$=K=$\frac{35-15}{（3-1）×1{0}^{2}}$=0.1
$\frac{r+{R}_{A}}{E}$=b=5
R_a=5Ω
r=50-R_a=45Ω
解得：E=10V；r=45Ω
故答案為：（1）；C；（2）10；45．

點評 本題考查用圖象求電動勢和內(nèi)電阻的方法，要注意由實驗原理結(jié)合閉合電路歐姆定律求出表達式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識求得電動勢和內(nèi)電阻．