题目内容

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IR=0.6A,内阻rg=0.1Ω)和若干导线.
(1)请根据测定电动势E、内电阻r的要求,设计图中器件的连接方式,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,读出与R  对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图所示,则此时的电流强度I=______
(3)处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数;再制作R-坐标图,如图所示,图中已标注出了(R,)的几个与测量对应的坐标点.在图上把描绘出的坐标点连成图线.
(4)根据图描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.

【答案】分析:(1)本实验中测量的器材只有电流表和电阻箱,可以采用安阻法进行测量,电流表的示数与电阻箱电阻的乘积表示外电压.
(2)根据电流表的量程确定每一小格的大小,从而读出电流表的示数.
(3)描点连线,将偏离比较远的点舍去.
(4)根据E=IR+Ir,推导出R-关系式,通过图线的斜率和截距求出电源的电动势和内阻,注意考虑到电流表的电阻,可以将电流表的电阻等效到电源的内部,最后求出的内阻减去电流表的电阻为电源的内阻.
解答:解:(1)本实验采取安阻法测量电源的电动势和内阻,电流表、电阻箱、电键、电源串联连接.如下图.
(2)电流表的量程为0.6A,每一格等于0,02A,所以电流表的读数等于0.5A.
(3)在图上把描绘出的坐标点连成图线,偏离比较远的点舍去.如下图.
(4)因为E=IR+Ir,则R=,知R与成线性关系,图线的斜率表示电动势,与纵轴截距的绝对值表示内阻的大小,因为考虑到电流表的内阻,将电流表的电阻等效到电源的内部,最后求出的内阻减去电流表的电阻为电源的内阻.所以E=.纵轴截距的绝对值为0.4,内阻r=0.4-0.1Ω=0.3Ω.
故答案为:
(1)     
  (2)0.5A
                        
  (3)

(4)1.5(1.46~1.54),0.3(0.25~0.35)
点评:解决本题的关键掌握测量电源电动势和内阻的实验原理,即E=IR+Ir.得出R-关系式,能够通过图线求出电源的电动势和内阻.
练习册系列答案
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(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm.然后,接通电源使光源正常工作.
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①已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2=
 
;
②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离△x=
 
mm;这种色光的波长λ=
 
nm.
(2)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,科当标准电阻用) 一只电流表(量程IR=0.6A,内阻rg=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4中器件的连接方式,画线把它们连接起来.
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②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数
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I
;再制作R-
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I
坐标图,如图6所示,图中已标注出了(R,
1
I
)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上.
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线.
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=
 
V,内电阻r=
 
Ω

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