Question

7．某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的電池（層疊電池），如圖1所示．該同學想測量一下這個電池的電動勢E和內電阻r，但是從實驗室只借到一個開關、一個電阻箱（最大阻值為999.9Ω，可當標準電阻用）、一只電流表（兩個量程：一個I_g=0.6A，內阻r_g=0.1Ω；一個I_g=3A．）和若干導線．

①請根據測定電動勢E、內電阻r的要求，在圖2矩形框中畫出電路圖．
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I，填入表，其中某次電阻箱的阻值R=2.6Ω時，其對應的電流表的示數如圖3，其讀數為0.50A．
③根據實驗數據，首先計算出每個電流值I的倒數$\frac{1}{I}$；再制作R-$\frac{1}{I}$坐標圖，得到如圖4所示圖線，根據描繪出的圖線可得這個電池的電動勢E=1.54 V，內電阻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）根據電表的讀數方法進行讀數；
（3）由閉合電路歐姆定律可得出電阻與電流的關系，則結合圖象可得出電動勢和內電阻．

解答 解：①由于沒有電壓表，故采用電阻箱與電流表串聯(lián)的方式連接即可，故實驗電路接法如下圖所示；實物圖如圖所示；
②電流表量程為0.6A，則最小分度為0.02A，則可知，電流表示數為0.50A；
③由閉合電路歐姆定律可知：E=I（R+r），R=$\frac{E}{I}$-r，
故圖象與縱坐標的交點r=0.4Ω；即內電阻為：r=0.4Ω
由于電流表內阻存在，故實際內阻為0.4-0.1=0.3Ω
圖象的斜率表示電源的電動勢，故：E=$\frac{5+0.4}{3.5}$=1.54V；
故答案為：①如圖所示；②0.50A；③1.54；0.3．

點評 本題應注意電阻箱由于電阻可讀，由可以用來與電流表結合實驗得出電源的電動勢和內電阻；注意在利用圖線進行數據處理時，只要寫出縱橫坐標所代表物理量之間的函數關系及可明確斜率以及截距的物理意義．