Question

7．某研究性学习小组的同学们来到电学实验室测量电源电动势和内电阻．大家分别选用不同的实验器材设计了以下四种测量电路：

（1）上面测量电路中，不能够完成实验目的是哪一个电路？丙．
（2）小明同学根据其中的一个电路直接测得的实验数据作出了表．

R/Ω	2.0	3.0	6.0	10	15	20
U/V	1.30	1.36	1.41	1.48	1.49	1.50

①由此可知该同学选用的是丁图所示的电路进行的实验．
②采用图象法处理数据时，小明想作出U-R图线，并由该图线得出电源电动势和内阻．他的这种想法是否合理？不合理．如果合理请说明理由；如果不合理请给出合理的建议．应作出U-$\frac{U}{R}$图象，或作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$图象；．

Answer 1

分析 （1）分析各实物图，结合测量电动势和内电阻的实验原理进行分析，找出不能测量的电路；
（2）根据给出的数据可明确所采用的实验方法；根据闭合电路欧姆定律进行分析得出图象为直线的关系才能求解电动势和内电阻．

解答 解：（1）要想测量电动势和内电阻需要明确流过电源的电流路端电压，或者利用伏阻法、安阻法明确路端电压或电流；故甲、乙、丁均可以进行测量； 但丙图中无法得出流过电源的电流和电压，故丙图无法进行测量；
（2）①由表中数据可知，测出了电压和电阻，故应是应用丁图进行的实验；
②根据闭合电路欧姆定律可知：
U=$\frac{E}{r+R}$R；
若作出U-R图象得出的是曲线，无法进行数据分析，应进一步化简，得出
U=E-$\frac{U}{R}\\;r$r，即作出U-$\frac{U}{R}$图象，或作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$图象；
故答案为：
（1）丙 
（2）①丁 
②不合理；应作出U-$\frac{U}{R}$图象，或作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$图象；

点评 本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道可以采用伏安法、伏阻法以及安阻法等方法进行测量，要注意公式的灵活变形．