Question

15．某同學(xué)要測量一電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)器材有一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)、導(dǎo)線若干和一個(gè)自行設(shè)計(jì)的多用電表．該多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，其電流表的量程分別為100mA和1A．

（1）該同學(xué)使用多用電表的電流檔，采用如圖2所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并得到了表格中數(shù)據(jù)．根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，多用電表的檔位選擇開關(guān)應(yīng)接1（填“1”或“2”）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
R/Ω	2	4	6	8	10
I/A	0.83	0.46	0.31	0.24	0.19
（1/I）A-1	1.20	2.19	3.20	4.21	5.20
（1/R）Ω-1	0.50	0.25	0.17	0.13	0.10

（2）根據(jù)表中提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若利用圖象確定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，則應(yīng)作B圖象．（前一物理量為縱軸，后一物理量為橫軸）
A．I-R      B．$\frac{1}{I}$-R     C．I-$\frac{1}{R}$     D．$\frac{1}{I}$-$\frac{1}{R}$
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖3的坐標(biāo)紙上做出（2）中的圖線，若電流表內(nèi)阻不計(jì)，所得圖線的斜率用K表示，截距用b表示，則該電池的電動(dòng)勢為$\frac{1}{k}$，內(nèi)電阻為$\frac{k}$．

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R₀與電阻箱R串連接入電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，然后進(jìn)行公式變形，得到$\frac{1}{I}$-R關(guān)系式，結(jié)合圖象分析可得出電源的電動(dòng)勢及內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，電流表選擇1A量程，故表頭應(yīng)并聯(lián)一個(gè)小電阻；故采用先將表頭與一電阻串聯(lián)后，再并聯(lián)一個(gè)小電阻的方式；故應(yīng)接1；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+r}$
為了得出直線，應(yīng)將公式變形為：
$\frac{1}{I}$=$\frac{r}{E}$+$\frac{1}{E}•R$；
故應(yīng)做出$\frac{1}{I}$-R 圖象；
故選：B；
（3）根據(jù)給出的數(shù)據(jù)采用描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示；
由表達(dá)式可知：截距$\frac{r}{E}$=b；
斜率k=$\frac{1}{E}$
解得：E=$\frac{1}{k}$；r=$\frac{k}$
故答案為：（1）1      （2）B   
（3）$\frac{1}{k}$； $\frac{k}$

點(diǎn)評(píng) 本題涉及測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)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．