Question

某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程I_R=0.6A，内阻r_g=0.1Ω）和若干导线．
①请根据测定电动势E、内电阻r的要求，设计图1中器件的连接方式，并画线把它们连接起来．
②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，同时读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．．处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数

1

I

；再制作R-

1

I

坐标图，如图2所示．图中已标注出了（R，

1

I

）的几个与测量对应的坐标点，请你在图2上把标注出的坐标点描绘成实验图线．
③根据图2描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=

 

V，内电阻r=

 

Ω

Answer 1

分析：①电阻箱可以读出电阻，则本实验中不需要电压表，故将电流表、电阻箱及电源串联即可；
②用平滑的导线将各点连接即可，注意误差较大的点要舍去；
③由闭合电路欧姆定律可得出电阻与电流的关系，则结合图象可得出电动势和内电阻．

解答：解：（1）由于没有电压表，故采用电阻箱的方式连接即可，故实验电路接法如下图1所示；

（2）用直线将各点连接起来，误差明确较大的点舍去，得出图线如下图（2）所示；

（3）由闭合电路欧姆定律可知，E=I（R+r）
R=

E

I

-r
故图象与纵坐标的交点r=0.3Ω；即内电阻为：r=0.3Ω（0.25～0.35）
图象的斜率表示电源的电动势，故：E=1.5V；（1.46～1.54V）
故答案为：1.5；0.3．

点评：本题应注意电阻箱由于电阻可读，由可以用来与电流表结合实验得出电源的电动势和内电阻；注意在利用图线进行数据处理时，只要写出纵横坐标所代表物理量之间的函数关系及可明确斜率以及截距的物理意义．