Question

某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r．（电动势约为4V，内阻在几欧到几十欧之间）
A．电压表V（量程6V，内阻约为6.0kΩ）     B．电流表A（量程2mA，内阻约为50Ω）
C．电阻箱R（0～999.9Ω）                D．开关S一只、导线若干

（1）某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？

 

．（填“可行”或“不可行”）
（2）今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请在图1中画出实验电路图．
（3）根据（2）中实验电路测得的5组U、R数据，已在上图中

1

U

-

1

R

坐标系中描出了各点，请在图2中作出图象．
（4）根据图象求得E=

 

 V，r=

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）测电源的电动势与内阻，应用图象法处理实验数据，需要测出多组实验数据，根据电流表量程分析答题．
（2）根据伏阻法测电源电动势与内阻的原理作出实验电路图．
（3）根据坐标系内描出的点作出图象．
（4）由闭合电路的欧姆定律求出函数表达式，根据函数表达式与图象求出电源的电动势与内阻．

解答：解：（1）实验要测多组实验数据，电路电流变化范围应较大，由题意可知，电流表量程为2mA，电流表量程太小，不能测出多组实验数据，因此该同学的实验方案不可行．
（2）应用伏阻法测的电源电动势与内阻，电阻箱与电源组成串联电路，电压表测路端电压，实验电路图如图所示．

（3）根据坐标系中描出的点作出图象如图所示．

（4）在闭合电路中，E=U+Ir=U+

U

R

r，

1

U

=

1

E

+

r

E

1

R

，
图象与纵轴的截距：0.27=

1

E

，E≈3.7V，图象斜率：

r

E

=

△ 1 U

△ 1 R

=

0.56-0.27

0.11

≈2.64，电池内阻r=2.64E=2.64×3.7=9.768Ω．
故答案为：（1）不可行；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；（4）3.7；9.768．

点评：测量电源的电动势常用有三种方法：伏安法、安阻法、伏阻法．电压表与电阻箱配合或电流表与电阻箱配合等效于电压表与电流表的作用．应用闭合电路的欧姆定律求出

1

U

-

1

R

的表达式、作出图象是正确解题的关键．