Question

1．某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按如實(shí)圖1所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示．

實(shí)驗(yàn)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
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(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則應(yīng)作R-$\frac{1}{I}$（填“R-I”或“R-$\frac{1}{I}$”）圖象；
（2）利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在實(shí)圖2中畫出適當(dāng)?shù)膱D象；
（3）由圖象可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=5.6V，內(nèi)阻r=0.5Ω（保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律：E=I（R_外+r），要使圖線盡可能是直線，應(yīng)使用$\frac{1}{I}$作為橫坐標(biāo)．
（2）根據(jù)描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，結(jié)合圖象可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由I=$\frac{E}{R+r}$得，R=E•$\frac{1}{I}$-r，R-I圖象是曲線，不便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，R-$\frac{1}{I}$圖象是直線，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，誤差較小，故應(yīng)作R-$\frac{1}{I}$圖象．
（2）根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象如圖所示．

（3）根據(jù)閉合電路的歐姆定律：E=I（R_外+r）①，要使圖線盡可能是直線，且斜率可以用來(lái)表示電動(dòng)勢(shì)E，即需要$E=k=\frac{△（R+{R}_{0}+r）}{△x}$②，②與①比較可以看出△x應(yīng)該是$\frac{1}{I}$；直線與R軸的交點(diǎn)是（R₀+r），從圖上讀出為1.6Ω，故：
r=1.6-R₀=0.6Ω，
代入①式，可求得：E=5.6V
故答案為：（1）R-$\frac{1}{I}$；（2）如圖；（3）5.6；0.6

點(diǎn)評(píng) 本題考查閉合電路歐姆定律的數(shù)據(jù)處理，注意掌握描點(diǎn)作圖的方法；正確理解實(shí)驗(yàn)的原理是解題的關(guān)鍵．