Question

3．某同學要測定一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)電阻．實驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關(guān)和導線若干，該同學按如圖1所示電路進行實驗，測得的數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)	1	2	3	4	5
R（Ω）	4.0	10.0	16.0	22.0	28.0
I（A）	1.00	0.50	0.34	0.25	0.20
$\frac{1}{I}$（A-1）	1.0	2.0	2.9	4.0	5.0

（1）若利用圖象確定電池的電動勢和內(nèi)電阻，則應(yīng)作R-$\frac{1}{I}$（選填“R-I”或“R-$\frac{1}{I}$”）圖象；
（2）利用測得的數(shù)據(jù)在圖2中的坐標紙上畫出適當?shù)膱D象；
（3）由圖象可知，該電池的電動勢E=6V，內(nèi)阻r=2.0Ω．

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R₀與電阻箱R串連接入電路，電阻R₀起保護電路的作用．
根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，然后進行公式變形，得到$\frac{1}{I}$與R關(guān)系式，在分析討論．

解答 解：（1）由閉合電路歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+r}$
則R=$\frac{E}{I}$-r
若畫R-I圖，則圖象為曲線，不易得出結(jié)論；而畫出R-$\frac{1}{I}$圖象為直線，故容易得出結(jié)論，故應(yīng)該畫出R-$\frac{1}{I}$圖象；
（2）利用圖中的R、$\frac{1}{I}$描點，再用直線將各點相連，如圖所示；
（3）由公式及數(shù)學知識可得：
圖象中的k=E=$\frac{28.0-10.0}{5.0-2.0}$=6.0V
b=r=2.0Ω；
故答案為：（1）R-$\frac{1}{I}$，（2）如圖所示，（3）6，2.0，

點評 本題涉及測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗原理及具體操作，雖然最后的圖象處理不是用的伏安法，但都可以用閉合電路歐姆定律列式分析，作出直線圖象是關(guān)鍵．