Question

某同学将铜片锌片插入土豆中制成一个“土豆电池”．当伏特表测量其两极时读数为0.96V，但将四个这样的“土豆电池”串联起来给“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光，检查灯泡和线路均没有故障，为寻找原因，该同学进一步设计了一个如图甲所示的电路来测定一节该“土豆电池”的电动势和内阻，电路中所用电流计的阻值为50Ω，实验中他多次改变电阻箱的阻值，分别记录下各次电阻的阻值及相应的电流计示数，算出电流的倒数，并将数据填在如下的表格中．

电阻R/Ω	电流I/mA	电流倒数 1 I mA-1
100	2.50	400
200	2.00	500
300	1.66	602
400	1.42	704

（1）在利用图象法处理数据时，该同学选择了作“

1

I

-R”图象而不是作“I-R”图象，你认为他这样做的理由是

 

．
（2）按照（1）中选定的方案，请你帮该同学在下面的坐标纸中作出相应的图象．根据图象可以求该电流的电动热为

 

V，内阻为

 

Ω．
（3）完成实验后，该同学分析得出灯泡不亮的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据闭合电路欧姆定律，有E=IR+Ir，得到

1

I

=

1

E

?R+

r

E

；同学作出的

1

I

-R图线是直线，容易求出电池的电动势E和内电阻R；
（2）描出各个点后，用一条直线连接各个点，如果不能通过所有的点，就使直线两侧的点的个数大致相等；
根据表达式

1

I

=

1

E

?R+

r

E

，纵轴截距表示

r

E

，斜率表示电动势的倒数；
（3）土豆电池的内阻太大．

解答：解：（1）根据闭合电路欧姆定律，有E=IR+Ir，得到

1

I

=

1

E

?R+

r

E

；同学作出的

1

I

-R图线是直线，便于发现规律和处理数据
（2）描出各个点后，用一条直线连接各个点，如图所示．
根据表达式

1

I

=

1

E

?R+

r

E

，纵轴截距表示

r

E

，斜率表示电动势的倒数，
该电流的电动势为1.00V，内阻为250Ω．
（3）完成实验后，该同学分析得出灯泡不亮的原因是土豆电池的内阻太大，回路电流大小．
故答案为：（1）图线是一条直线，便于发现规律和处理数据
（2）作图  1.00，250
（3）土豆电池的内阻太大，回路电流大小．

点评：本题是用安阻法测电源的电动势和内电阻，数据处理时使用图象法，要做直线，形象、直观、便于计算．