Question

16．電動(dòng)自行車的電池用久以后性能會(huì)下降，表現(xiàn)之一為電池的電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大．某興趣小組將一輛舊電動(dòng)自行車的電池充滿電，取下四塊電池，分別標(biāo)為A、B、C、D，測(cè)量它們的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

①用多用表直流電壓50V擋測(cè)量每塊電池的電動(dòng)勢(shì)．測(cè)量電池C時(shí)，多用電表的指針如圖甲所示，其讀數(shù)為11.0V．
②用圖乙所示電路測(cè)量A、B、C、D四塊電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，圖中R₀為保護(hù)電阻，其阻值為5Ω．改變電阻箱的阻值R，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流I，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的$\frac{1}{I}$-R圖線，如圖丙．由圖線C可知電池C的電動(dòng)勢(shì)E=10.7V；內(nèi)阻r=1.42Ω．
③分析圖丙可知，電池D（選填“A”、“B”、“C”或“D”）較優(yōu)．

Answer 1

分析 ①用多用表直流電壓50V擋測(cè)量每塊電池的電動(dòng)勢(shì)，可以從表盤中的中間刻度讀出正確結(jié)果；
②根據(jù)閉合電路歐姆定律得出$\frac{1}{I}$和R的函數(shù)關(guān)系，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)明確圖象斜率、截距的含義即可正確解答；
③電動(dòng)勢(shì)大的內(nèi)阻小的電源最優(yōu)．

解答 解：①用多用表直流電壓50V擋測(cè)量每塊電池的電動(dòng)勢(shì)，可以從表盤中的中間刻度讀出正確結(jié)果，由指針指示可知：E=11.0V．

②根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E=I（R+r）+IR₀，因此有：$\frac{1}{I}$=$\frac{1}{E}$•R+$\frac{r+{R}_{0}}{E}$，
由此可知，圖象的斜率表示$\frac{1}{E}$，縱軸截距為：$\frac{r+{R}_{0}}{E}$．
由圖象可知：k=$\frac{7}{75}$，b=0.6，由此解得：E≈10.7V，r=1.42Ω．
    
③電動(dòng)勢(shì)大的內(nèi)阻小的電源最優(yōu)，由圖象可知D圖象代表的電源電動(dòng)勢(shì)最大，內(nèi)阻最小，因此最優(yōu)．
故答案為：①11.0；②10.7；1.42；③D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題，主要根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出兩坐標(biāo)軸代表物理量的函數(shù)關(guān)系式，然后依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求解．