Question

某同學(xué)將銅片鋅片插入土豆中制成一個(gè)“土豆電池”．當(dāng)伏特表測(cè)量其兩極時(shí)讀數(shù)為0.96V，但將四個(gè)這樣的“土豆電池”串聯(lián)起來(lái)給“3V，0.5A”的小燈泡供電時(shí)，燈泡并不發(fā)光，檢查燈泡和線路均沒(méi)有故障，為尋找原因，該同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)定一節(jié)該“土豆電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路中所用電流計(jì)的阻值為50Ω，實(shí)驗(yàn)中他多次改變電阻箱的阻值，分別記錄下各次電阻的阻值及相應(yīng)的電流計(jì)示數(shù)，算出電流的倒數(shù)，并將數(shù)據(jù)填在如下的表格中．

電阻R/Ω	電流I/mA	電流倒數(shù) 1 I mA-1
100	2.50	400
200	2.00	500
300	1.66	602
400	1.42	704

（1）在利用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，該同學(xué)選擇了作“

1

I

-R”圖象而不是作“I-R”圖象，你認(rèn)為他這樣做的理由是

 

．
（2）按照（1）中選定的方案，請(qǐng)你幫該同學(xué)在下面的坐標(biāo)紙中作出相應(yīng)的圖象．根據(jù)圖象可以求該電流的電動(dòng)熱為

 

V，內(nèi)阻為

 

Ω．
（3）完成實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)分析得出燈泡不亮的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=IR+Ir，得到

1

I

=

1

E

?R+

r

E

；同學(xué)作出的

1

I

-R圖線是直線，容易求出電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻R；
（2）描出各個(gè)點(diǎn)后，用一條直線連接各個(gè)點(diǎn)，如果不能通過(guò)所有的點(diǎn)，就使直線兩側(cè)的點(diǎn)的個(gè)數(shù)大致相等；
根據(jù)表達(dá)式

1

I

=

1

E

?R+

r

E

，縱軸截距表示

r

E

，斜率表示電動(dòng)勢(shì)的倒數(shù)；
（3）土豆電池的內(nèi)阻太大．

解答：解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=IR+Ir，得到

1

I

=

1

E

?R+

r

E

；同學(xué)作出的

1

I

-R圖線是直線，便于發(fā)現(xiàn)規(guī)律和處理數(shù)據(jù)
（2）描出各個(gè)點(diǎn)后，用一條直線連接各個(gè)點(diǎn)，如圖所示．
根據(jù)表達(dá)式

1

I

=

1

E

?R+

r

E

，縱軸截距表示

r

E

，斜率表示電動(dòng)勢(shì)的倒數(shù)，
該電流的電動(dòng)勢(shì)為1.00V，內(nèi)阻為250Ω．
（3）完成實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)分析得出燈泡不亮的原因是土豆電池的內(nèi)阻太大，回路電流大�。�
故答案為：（1）圖線是一條直線，便于發(fā)現(xiàn)規(guī)律和處理數(shù)據(jù)
（2）作圖  1.00，250
（3）土豆電池的內(nèi)阻太大，回路電流大小．

點(diǎn)評(píng)：本題是用安阻法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，數(shù)據(jù)處理時(shí)使用圖象法，要做直線，形象、直觀、便于計(jì)算．