Question

18．某同学用下列器材测定一干电池的电动势和内电阻：
A．待测电池组（电动势约3V，内阻约1Ω）
B．定值电阻（R₀=5Ω）
C．电阻箱R（0～999.9Ω）
D．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）
E．开关一个、导线若干
（1）该同学要用$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象处理数据，有如图所示甲、乙两种电路图，其中最合理的为甲．
（2）该同学正确测量后通过描点得到图丙所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象，则由此可知电源的电动势为E=3.0V，内电阻为r=1.0Ω．

Answer 1

分析 （1）明确实验原理，根据给出的仪器选择正确的接法；从而确定电路；
（2）明确根据闭合电路欧姆定律测量电动势和内电阻的实验方法，并明确数据处理的方法．

解答 解：（1）因没有给出电流表，故应采用电压表和电阻箱组合进行测量，同时因内阻较小，故应将定值电阻与电源相连充当等效电源，故应采用甲电路进行测量；
②根据闭合电路欧姆定律可知：U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}$
变形得：$\frac{1}{U}=\frac{1}{E}+\frac{{R}_{0}+r}{E}R$
则由图象可知：$\frac{1}{E}=\frac{1}{3}$
解得：E=3.0V；
$\frac{{R}_{0}+r}{E}=\frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{6}}$=2
解得：r=1.0Ω；
故答案为：（1）甲；（2）3.0，1.0

点评 本题考查测量电源的电动势和内电阻，要注意明确图线的性质，能根据图象分析电阻的变化；同时掌握电路的选择，明确伏安法、伏阻法以及安阻法的正确应用．