Question

某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图(甲)所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.

 

实验次数	1	2	3	4	5
R(Ω)	4.0	10.0	16.0	22.0	28.0
I(A)	1.00	0.50	0.34	0.25	0.20
1/I(A-1)	1.0	2.0	2.9	4.0	5.0

(1)若利用图像确定电池的电动势和内阻,则应作　　　 (填“RI”或“R”)图像;

(2)利用测得的数据在图(乙)的坐标系中画出适当的图像;

(3)由图像可知,该电池的电动势E=　　　　V,内阻r=　　　　Ω; 

(4)利用该实验电路测出的电动势E_测和内阻r_测与真实值E_真和r_真相比,理论上E_测　　　　E_真,r_测　　　　r_真(均选填“>”、“<”或“=”). 

Answer 1

解析:(1)根据闭合电路欧姆定律有E=IR+Ir,得R=-r,由于R与成线性关系,应作R图像.

(2)根据数据描点作图,如图所示

(3)由R=E·-r知,图像的纵轴截距为电源内阻的负值,则r=2.0 Ω,图像的斜率为电源的电动势,E=6.0 V.

(4)由于电流表A的分压,“IR”并不是电源的路端电压,若将电流表A与电源等效为一个新电源,R=E·-(r+r_A),因此E_测=E_真,r_测=r+r_A>r_真.

答案:(1)R　(2)见解析　(3)6.0(5.8～6.2都对)　2.0(1.8～2.2都对)　(4)=　>

点评 解决此类图像问题时,要根据闭合回路的欧姆定律写出R的表达式.再根据图像的斜率、截距的意义进行分析.