Question

2．某科技兴趣小组用下列方法测量手机锂电池的电动势和内阻．
（1）在电流表和电压表内阻均未知的情况下，考虑到电流表和电压表内阻的影响，选择如图1的乙、丁两图电路测电源内阻误差较小．

（2）首先用多用电表的直流电压10V挡粗略的测量了锂电池的电动势，由图1可知锂电池的电动势约为3.8V．
（3）某同学选择合适的电路，测得多组路端电压U和对应总电流I的数据，描点、连线如图2．则该电池内阻为1.7Ω．（结果保留2位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据实验电路图结合闭合电路欧姆定律分析实验误差，从而选择图象；
（2）明确电表量程，根据最小分度可求得对应的读数；
（3）根据闭合电路欧姆定律以及图象规律可求得电源的内阻．

解答 解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，其中U为路端电压，I为干路电流，由于电源电动势和内阻都较小，所以电流表应相对电源外接，所以乙图误差较小，甲图误差大一些，
对于丙图，根据闭合电路欧姆定律可知，E=I（R+r+R_A），则$\frac{1}{I}=\frac{R}{E}+\frac{r+{R}_{A}}{E}$，求出的内阻应该为电源内阻与电流表内阻之和，
对于丁图，根据闭合电路欧姆定律可知，E=U+$（\frac{U}{R}+\frac{U}{{R}_{v}}）r$，则$\frac{1}{U}=\frac{r}{E}•\frac{1}{R}+\frac{r}{{R}_{V}E}+\frac{1}{E}$，画出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$图象，测量的内阻较为准确，所以乙和丁两图电路测电源内阻误差较小．
（2）电压表量程为10V，则最小分度为0.2V，则读数为3.8V；
（3）由图可知，U-I图象的斜率表示电源的内阻，则可知：r=$\frac{3.6-3.0}{0.44-0.08}=1.7Ω$
故答案为：（1）乙、丁；（2）3.8；（3）1.7．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路，并掌握相应的图象规律的应用，难度适中．