题目内容

3.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U-I图象,则该同学测得干电池的电动势E=1.5V,内电阻r=1.0Ω.

分析 明确闭合电路欧姆定律的基本内容,知道图象与纵坐标的交点为电动势,图象的斜率大小表示电源的内阻.

解答 解:根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,得U=E-Ir,因此U-I图象中当电流为零时,路端电压即为电源的电动势,图象的斜率大小表示电源的内阻,由此可知故电动势为E=1.5V,r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1.0Ω;
故答案为:1.5,1.0.

点评 本题考查测定闭合电路欧姆定律实验中的数据分析,注意图象中截距、斜率的含义即可求解,要注意掌握图象的基本应用方法.

练习册系列答案
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10.某物理兴趣小组的同学要测量一节干电池的电动势E和内电阻r.实验室提供如下器材:
待测干电池
电流表A1:量程0~0.6A,内阻r1约为0.125Ω
电流表A2:量程0~300μA,内阻r2为1000Ω
滑动变阻器R:阻值范围0~20Ω,额定电流2A
电阻箱R′:阻值范围0~9999Ω,额定电流1A
开关S、导线若干

小组中不同的同学选用了不同的器材和实验方案:
(1)甲同学选用电流表A1、电流表A2和滑动变阻器R、电阻箱R′等来测量干电池的电动势和内电阻,电路如图1所示.
①他将电流表A2与电阻箱R′串联,使其改装成一个量程为3.0V的电压表,此时电阻箱R′的阻值应调到9000Ω;
②在记录数据时,他没有记录第三组的电压值,请你根据图2电流表A2的表盘示数写出对应的电压值U=1.20V;
③请你根据他记录的数据,在图3的直角坐标系上画出U-I图象;并由图象得到电池的电动势E=1.47V,内电阻r=0.73Ω.
测量次数123456
电流表A1读数I/A0.120.200.360.380.500.57
改装电压表U读数U/V1.371.321.141.101.05
(2)乙同学选用电流表A2、电阻箱R′、开关和导线测量干电池的电动势和内阻,
电路如图4所示.实验中他先将电阻箱R′阻值调到最大,闭合开关S;多次调节电阻箱,分别记下电流表的示数I和电阻箱对应的阻值R′;以$\frac{1}{I}$为纵坐标,以(R′+r2)为横坐标,作$\frac{1}{I}$-(R′+r2)图线,如图5所示,并根据图象求出图线的斜率k和在纵轴上的截距b.

请用斜率k和截距b,写出电动势E=$\frac{1}{k}$,内电阻r=$\frac{b}{k}$-r2
(3)请你对两位同学的实验作出评价乙同学的设计方案较好.实验器材简单;没有系统误差.

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