Question

2．某同學(xué)動(dòng)手制作了一個(gè)電源，該同學(xué)想測量這個(gè)電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱（最大阻值為999.9Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用），一只電流表（量程I_g=0.6A，內(nèi)阻r_g=0.1Ω）和若干導(dǎo)線．

①請根據(jù)圖1中提供的器材設(shè)計(jì)測定電源電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r的電路圖，并根據(jù)電路圖連接圖1中的實(shí)物圖．
②接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作好記錄．當(dāng)電阻箱的阻值R=2.6Ω時(shí)，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖2所示．則示數(shù)為0.50A．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)$\frac{1}{I}$；再制作R-$\frac{1}{I}$坐標(biāo)圖，如圖3所示，圖中已標(biāo)注出了（R，$\frac{1}{I}$）的幾個(gè)與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)．
③在圖3上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線．
④根據(jù)圖3描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.30Ω．

Answer 1

分析 （1）電阻箱可以讀出電阻，則本實(shí)驗(yàn)中不需要電壓表，故將電流表、電阻箱及電源串聯(lián)即可；
（2）根據(jù)電表的量程可確定最小分度，則可得出讀數(shù)；
（3）用平滑的導(dǎo)線將各點(diǎn)連接即可，注意誤差較大的點(diǎn)要舍去；
（4）由閉合電路歐姆定律可得出電阻與電流的關(guān)系，則結(jié)合圖象可得出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由于沒有電壓表，故采用電阻箱的方式連接即可，故實(shí)驗(yàn)電路接法如下圖所示；
（2）電流表量程為0.6A，最小分度為0.02A，故讀數(shù)為0.50A；
（3）用直線將各點(diǎn)連接起來，誤差明確較大的點(diǎn)舍去，得出圖線如下圖所示；

（4）由閉合電路歐姆定律可知：E=I（R+r），R=$\frac{E}{I}$-r，
故圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)r=0.4Ω；
即內(nèi)電阻為：r=0.40-0.1=0.30Ω
圖象的斜率表示電源的電動(dòng)勢，故：E=1.5V；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）0.50；（3）圖象如圖所示；（4）1.5；0.30

點(diǎn)評 本題應(yīng)注意電阻箱由于電阻可讀，由可以用來與電流表結(jié)合實(shí)驗(yàn)得出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻；注意在利用圖線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，只要寫出縱橫坐標(biāo)所代表物理量之間的函數(shù)關(guān)系及可明確斜率以及截距的物理意義．