Question

16．某同學(xué)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(xué)想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱?最大阻值為9.999Ω，可當標準電阻用?、一只電流表?兩個量程：一個I_g=0.6A，內(nèi)阻r_g=0.1Ω；一個I_g=3A，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，在圖2矩形框中畫出電路圖，并按設(shè)計圖把器件連接起來．
（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，填入表，其中某次電阻箱的阻值R=2.6Ω時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖3所示，請你讀出并填在空格里．

電流表的讀數(shù)?A?	0.26	0.32	0.42		0.58
電阻箱的阻值?Ω?	5.6	4.4	3.2	2.6	2.2

（3）處理實驗數(shù)據(jù)時首先計算出每個電流＜Ι的倒數(shù)$\frac{1}{I}$；再制作R-$\frac{1}{I}$坐標圖，請你將表中數(shù)據(jù)處理后標注在圖4坐標紙上，并把描繪出的坐標點連成圖線，根據(jù)描繪出的圖線可得這個電池的電動勢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）根據(jù)圖示電表確定其分度值，然后讀出其示數(shù)，應(yīng)用描點法作出圖象；
（3）根據(jù)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）由題意可知，沒有電壓表，實驗器材由電流表與電阻箱，可以采用安阻法測電源電動勢與內(nèi)阻，實驗電路圖如圖所示，根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示；

（2）電流表量程為0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.5A，
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應(yīng)的點，然后根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象如圖所示：

（3）由閉合電路歐姆定律可知：E=I（R+r），R=$\frac{1}{I}$E-r，
由圖示圖象可知，圖象與縱坐標的交點為0.3，則電源內(nèi)阻：r=0.3Ω，
圖象的斜率表示電源的電動勢，電源電動勢：E=$\frac{△R}{△\frac{1}{I}}$=1.5V；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）0.5；圖象如圖所示；（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．