题目内容
某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材有一个电压表V、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0,一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验.

测得的数据如下表所示:
(1)该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻,若将U-1作为直角坐标系的纵坐标,取R-1做为横坐标.并画出图象为一条直线,如图所示,则该图象的函数表达式: ,该图象与纵轴交点P的物理意义是: .
(2)由数据或图象可知,该电池的电动势E= V,并经计算出内电阻r= Ω.(结果保留两位有效数字)
测得的数据如下表所示:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| U(V) | 0.67 | 1.00 | 1.33 | 1.50 | 1.60 |
| R(Ω) | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
(2)由数据或图象可知,该电池的电动势E=
分析:(1)本题采用伏阻法测电源的电动势和内阻,由闭合电路欧姆定律可得出表达式,则可得出图象中交点的意义;
(2)根据图象和表达式,由图象与纵坐标的交点可求得电源的电动势;由图象的斜率可求得内电阻.
(2)根据图象和表达式,由图象与纵坐标的交点可求得电源的电动势;由图象的斜率可求得内电阻.
解答:解:(1)由闭合电路欧姆定律可知:
U=
R变形可得:
=
=
+
故表达式为:
=
×
+
;由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为电源电动势的倒数;
(2)由图可知,图象与纵坐标的交点为0.5=
;
解得:E=2.0V;
图象的斜率为
=1=
;
解得:r=1.0Ω;
故答案为:(1)
=
×
+
,电源电动势的倒数
(2)2.0,1.0.
U=
| E |
| R+R0+r |
| 1 |
| U |
| R+R0+r |
| ER |
| R0+r |
| ER |
| 1 |
| E |
故表达式为:
| 1 |
| U |
| R0+r |
| E |
| 1 |
| R |
| 1 |
| E |
(2)由图可知,图象与纵坐标的交点为0.5=
| 1 |
| E |
解得:E=2.0V;
图象的斜率为
| 1.5-0.5 |
| 1.0 |
| R0+r |
| E |
解得:r=1.0Ω;
故答案为:(1)
| 1 |
| U |
| R0+r |
| E |
| 1 |
| R |
| 1 |
| E |
(2)2.0,1.0.
点评:本题考查使用伏阻法测定电动势和内电阻的实验,注意根据闭合电路欧姆定律求得表达式,再结合图象的意义即可得出电动势和内电阻;需要我们在表达式的变形过程中注意数学知识的应用.
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