Question

7．某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一只電阻箱（最大阻值為9.999Ω，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)線
（1）請根據(jù)測定電動勢E內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計圖1中器件的連接方式，畫線把它們連接起來．
（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，并作記錄．當(dāng)電阻箱的阻值R=2.6Ω時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖2所示．處理實驗數(shù)據(jù)時首先計算出每個電流值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，$\frac{1}{I}$）的幾個與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點，請你將與圖2實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點也標(biāo)注在圖3中上．
（3）在圖3上把描繪出的坐標(biāo)點連成圖線
（4）根據(jù)圖3描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.3Ω．

Answer 1

分析 ①電阻箱可以讀出電阻，則本實驗中不需要電壓表，故將電流表、電阻箱及電源串聯(lián)即可；
②用平滑的導(dǎo)線將各點連接即可，注意誤差較大的點要舍去；
③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，故實驗電路接法如下圖1所示；
（2）用直線將各點連接起來，誤差明確較大的點舍去，得出圖線如下圖（2）所示；

（3）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r=0.3Ω；即內(nèi)電阻為：r=0.3Ω（0.25～0.35）
圖象的斜率表示電源的電動勢，故：E=1.5V；（1.46～1.54V）
故答案為：（1）如圖1所示；（2）如圖2所示；（3）1.5；0.3．

點評 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)合實驗得出電源的電動勢和內(nèi)電阻；注意在利用圖線進行數(shù)據(jù)處理時，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．