某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图(*...
问题详情:
某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图(*)所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
R(Ω) | 4.0 | 10.0 | 16.0 | 22.0 | 28.0 |
I(A) | 1.00 | 0.50 | 0.34 | 0.25 | 0.20 |
1/I(A-1) | 1.0 | 2.0 | 2.9 | 4.0 | 5.0 |
(1)若利用图像确定电池的电动势和内阻,则应作 (填“RI”或“R”)图像;
(2)利用测得的数据在图(乙)的坐标系中画出适当的图像;
(3)由图像可知,该电池的电动势E= V,内阻r= Ω;
(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,理论上E测 E真,r测 r真(均选填“>”、“<”或“=”).
【回答】
解析:(1)根据闭合电路欧姆定律有E=IR+Ir,得R=-r,由于R与成线*关系,应作R图像.
(2)根据数据描点作图,如图所示
(3)由R=E·-r知,图像的纵轴截距为电源内阻的负值,则r=2.0 Ω,图像的斜率为电源的电动势,E=6.0 V.
(4)由于电流表A的分压,“IR”并不是电源的路端电压,若将电流表A与电源等效为一个新电源,R=E·-(r+rA),因此E测=E真,r测=r+rA>r真.
*:(1)R (2)见解析 (3)6.0(5.8~6.2都对) 2.0(1.8~2.2都对) (4)= >
点评 解决此类图像问题时,要根据闭合回路的欧姆定律写出R的表达式.再根据图像的斜率、截距的意义进行分析.
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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