Question

16．某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池层叠电池，如图1所示．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?两个量程：一个I_g=0.6A，内阻r_g=0.1Ω；一个I_g=3A，和若干导线．

（1）请根据测定电动势E、内电阻r的要求，在图2矩形框中画出电路图，并按设计图把器件连接起来．
（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，填入表，其中某次电阻箱的阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图3所示，请你读出并填在空格里．

电流表的读数?A?	0.26	0.32	0.42		0.58
电阻箱的阻值?Ω?	5.6	4.4	3.2	2.6	2.2

（3）处理实验数据时首先计算出每个电流＜Ι的倒数$\frac{1}{I}$；再制作R-$\frac{1}{I}$坐标图，请你将表中数据处理后标注在图4坐标纸上，并把描绘出的坐标点连成图线，根据描绘出的图线可得这个电池的电动势E=1.5V，内电阻r=0.3Ω．

Answer 1

分析 （1）电阻箱可以读出电阻，则本实验中不需要电压表，故将电流表、电阻箱及电源串联即可；
（2）根据图示电表确定其分度值，然后读出其示数，应用描点法作出图象；
（3）根据闭合电路欧姆定律可得出电阻与电流的关系，则结合图象可得出电动势和内电阻．

解答 解：（1）由题意可知，没有电压表，实验器材由电流表与电阻箱，可以采用安阻法测电源电动势与内阻，实验电路图如图所示，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；

（2）电流表量程为0.6A，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.5A，
根据实验数据在坐标系内描出对应的点，然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

（3）由闭合电路欧姆定律可知：E=I（R+r），R=$\frac{1}{I}$E-r，
由图示图象可知，图象与纵坐标的交点为0.3，则电源内阻：r=0.3Ω，
图象的斜率表示电源的电动势，电源电动势：E=$\frac{△R}{△\frac{1}{I}}$=1.5V；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）0.5；图象如图所示；（3）1.5；0.3．

点评 本题应注意电阻箱由于电阻可读，由可以用来与电流表结合实验得出电源的电动势和内电阻；注意在利用图线进行数据处理时，只要写出纵横坐标所代表物理量之间的函数关系及可明确斜率以及截距的物理意义．