Question

某同學通過查找資料自己動手制作了一個電池．該同學想測量一下這個電池的電動勢E 和內(nèi)電阻r，但是從實驗室只借到一個開關、一個電阻箱（最大阻值為9.999Ω，可當標準電阻用） 一只電流表（量程I_R=0.6A，內(nèi)阻r_g=0.1Ω）和若干導線．
（1）請根據(jù)測定電動勢E、內(nèi)電阻r的要求，設計圖中器件的連接方式，畫線把它們連接起來．
（2）接通開關，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R  對應的電流表的示數(shù)I，并作記錄當電阻箱的阻值R=2.6Ω時，其對應的電流表的示數(shù)如圖所示，則此時的電流強度I=

 

（3）處理實驗數(shù)據(jù)時首先計算出每個電流值I 的倒數(shù)

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I

；再制作R-

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I

坐標圖，如圖所示，圖中已標注出了（R，

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I

）的幾個與測量對應的坐標點．在圖上把描繪出的坐標點連成圖線．
（4）根據(jù)圖描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=

 

V，內(nèi)電阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）本實驗中測量的器材只有電流表和電阻箱，可以采用安阻法進行測量，電流表的示數(shù)與電阻箱電阻的乘積表示外電壓．
（2）根據(jù)電流表的量程確定每一小格的大小，從而讀出電流表的示數(shù)．
（3）描點連線，將偏離比較遠的點舍去．
（4）根據(jù)E=IR+Ir，推導出R-

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I

關系式，通過圖線的斜率和截距求出電源的電動勢和內(nèi)阻，注意考慮到電流表的電阻，可以將電流表的電阻等效到電源的內(nèi)部，最后求出的內(nèi)阻減去電流表的電阻為電源的內(nèi)阻．

解答：解：（1）本實驗采取安阻法測量電源的電動勢和內(nèi)阻，電流表、電阻箱、電鍵、電源串聯(lián)連接．如下圖．
（2）電流表的量程為0.6A，每一格等于0，02A，所以電流表的讀數(shù)等于0.5A．
（3）在圖上把描繪出的坐標點連成圖線，偏離比較遠的點舍去．如下圖．
（4）因為E=IR+Ir，則R=

1

I

E-r，知R與

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I

成線性關系，圖線的斜率表示電動勢，與縱軸截距的絕對值表示內(nèi)阻的大小，因為考慮到電流表的內(nèi)阻，將電流表的電阻等效到電源的內(nèi)部，最后求出的內(nèi)阻減去電流表的電阻為電源的內(nèi)阻．所以E=

5.6-0

4.0-0.3

V≈1.5V．縱軸截距的絕對值為0.4，內(nèi)阻r=0.4-0.1Ω=0.3Ω．
故答案為：
（1）     
  （2）0.5A
                        
  （3）

（4）1.5（1.46～1.54），0.3（0.25～0.35）

點評：解決本題的關鍵掌握測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，即E=IR+Ir．得出R-

1

I

關系式，能夠通過圖線求出電源的電動勢和內(nèi)阻．