Question

9．在测量一节电池的电动势E和内阻r的实验中，可供使用的器材有：一个电压表、一个电阻箱、一个开关、导线若干．
（1）请你在图甲所示的方框中画出实验电路图并在图乙所给实物器材上进行连线．

（2）为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，如果根据实验数据绘出如图丙所示的-图线，其中R为电阻箱的示数，U为电压表的示数，由此可得到E=2V，r=0.5Ω．

Answer 1

分析 （1）根据给出的仪器可明确实验原理，从而得出对应的原理图和实物图；
（2）根据给出的图象进行分析，结合闭合电路欧姆定律可得出对应的函数关系式，从而根据数学规律可求得电动势和内电阻．

解答 解：（1）本实验中给出了电压表和电阻箱，故应采用电压表和电阻箱并联的方式求解； 故原理图如图所示；根据原理图可得出对应的实物图如图所示；
（2）测量电池的电动势E和内阻r的实验原理为E=U+Ir，测出多组不同的U、I值，根据所测数据在合适的坐标系中描点、连线，应用图线求解电池的电动势和内阻．由于没有电流表，而所作出的图线是$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线，所以我们要把上式整理成是$\frac{1}{U}$与$\frac{1}{R}$的函数式，则由U=$\frac{E}{r+R}•R$可得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}•\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$；
由图象与函数关系式可知：图象的纵轴截距为$\frac{1}{E}$，斜率是$\frac{r}{E}$．由图可知，b=0.5； k=$\frac{1-0.5}{2}$=0.25；
解得：E=2V，r=0.5Ω．
故答案为：（1）原理图如图所示； 　实物图连线如图戊所示　
（2）2　0.5

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验原理和数据处理，要注意明确闭合电路欧姆定律的变形，能通过图象找出最合理的表达式进行分析求解．