题目内容
20.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r,所用电路如图(a)所示,一位同学测得的六组数据如下表所示.组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 |
电压U/V | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |
(2)根据图线求出电池的电动势E=1.45 V,电池的内阻r=0.70Ω.
(3)某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R-$\frac{1}{I}$图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E=2.9V,r=0.9Ω.
分析 (1)由表中数据可得出(U,I)坐标,采用描点法可得出对应的点,再用直线将各点相连;
(2)由公式及图象可得出图象中截距及斜率的意义,并能求出电源的电动势;
(3)根据闭合电路欧姆定律I=$\frac{E}{r+R}$,进行数学变形,得到R与$\frac{1}{I}$的关系式,根据数学知识研究R-$\frac{1}{I}$图象的斜率和截距的意义,求解电源的电动势和内阻.
解答 解:(1)利用表中坐标值,采用描点法并连线得图象如图所示;
(2)由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir,再由数学知识可知,
图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.45V;
而图象的斜率表示电源的内阻,r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.45-1.00}{0.65}$=0.70Ω;
(3)根据闭合电路欧姆定律I=$\frac{E}{r+R}$,
解得:R=E•$\frac{1}{I}$-r,
由数学知识得知,R-$\frac{1}{I}$图象的斜率等于E,纵轴截距的绝对值等于r,
则由图得到,电源的电动势为E=$\frac{9-(-1)}{3.5}$=2.9V,
内阻r=0.9Ω;
故答案为:(1)如图所示;(2)1.45 0.70 (3)2.9 V 0.9Ω
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意将物理图象关键要根据物理规律得到解析式,运用数学知识分析图象的物理意义.本题第三小问要注意明确采用的是转换法,本来I-R是非线性关系,转换成R-$\frac{1}{I}$是线性关系,图象直观,一目了然.
练习册系列答案
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B. | 当倾角θ一定时,改变速度v,运送时间可能不变 | |
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