Question

按圖1所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)組成電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，其中R為電阻箱，R₀為定值電阻，干電池的工作電流不宜超過0.5A．實驗室提供的器材如下：
電流表（量程0～0.6～3.0A），電阻箱（阻值范圍0～999.9Ω），定值電阻若干，電鍵、導(dǎo)線若干．
①在下面提供的四個電阻中，保護(hù)電阻R₀應(yīng)選用

A

．
A．5Ω    B．20Ω    C．100Ω    D．1kΩ
②根據(jù)電路圖1，請在圖2中畫出連線，將器材連接成實驗電路．

③實驗時，改變電阻箱R的值，記錄下電流表A的示數(shù)I，得到若干組R、I的數(shù)據(jù)．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的R-

1

I

圖線，由此得出電池組的電動勢E=

3

V，內(nèi)電阻r=

1

Ω．

Answer 1

分析：根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+r）變形，得到R與

1

I

的關(guān)系式，由數(shù)學(xué)知識分析R-

1

I

圖象的斜率和截距的意義，即可求出電源的電動勢和內(nèi)阻．

解答：解：①兩節(jié)干電池的電動勢是3V，干電池的工作電流不宜超過0.5A．
所以電路總電阻不小于6Ω，電路總電阻太大，電路電流很小，讀數(shù)誤差較大，因此保護(hù)電阻R₀應(yīng)選用A．
②根據(jù)電路圖連接實物電路圖，把電源、開關(guān)、電阻箱、電流表、保護(hù)電阻組成串聯(lián)電路，電路圖如圖所示．
③根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+r）變形，得到R與

1

I

的關(guān)系式，R=E?

1

I

-r-R₀ ．
根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知，R-

1

I

圖象的斜率等于電源的電動勢E，縱軸截距的絕對值等于電源的內(nèi)阻r與定值電阻的和．
則由圖象得到斜率為k≈3.00，則電源的電動勢 E=k=3.00V，
縱截距的絕對值為b=6Ω，則內(nèi)阻r=b-R₀=6Ω-5Ω=1Ω；
故答案為：①A；②電路圖如圖所示；③3；1．

點評：本實驗數(shù)據(jù)處理方法是轉(zhuǎn)換法，將非線性關(guān)系轉(zhuǎn)換成線性關(guān)系，便于研究，簡單直觀．