Question

13．在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，某同學的實驗電路連接如圖1所示．
（1）在方框中畫出與圖1對應(yīng)的電路圖．

（2）在圖2的$\frac{1}{I}$-R坐標系中標出了該同學所測的實驗數(shù)據(jù)，請作出這些數(shù)據(jù)點的擬合直線，并讀得該直線的截距為1A^-1，求得其斜率為$\frac{2}{3}$V^-1．
（3）求得電源的電動勢是1.5V，內(nèi)阻是1.5Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實物電路圖分析電路結(jié)構(gòu)，明確各電路元件的連接方式，然后根據(jù)實物電路圖作出實驗電路圖．
（2）把坐標系中的各點連接起來，作出$\frac{1}{I}$-R圖象，由圖象求出圖象的縱軸截距與圖象斜率．
（3）由閉合電路的歐姆定律求出$\frac{1}{I}$與R的關(guān)系式，然后根據(jù)圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．

解答 解：（1）由實物電路圖可知，電源、電鍵、電流表、電阻箱組成串聯(lián)電路，
根據(jù)實物電路圖作出實驗原理圖，實驗電路圖如圖所示．

（2）用一直線把坐標系中的各點連接起來，得到$\frac{1}{I}$-R圖象，如圖所示

由圖象可知，圖象的截距是b=1A^-1，圖象的斜率k=$\frac{9-1}{12-0}$=$\frac{2}{3}$V^-1．
（3）由電路圖及閉合電路歐姆定律可知，E=I（r+R），$\frac{1}{I}$=$\frac{1}{E}$R+$\frac{r}{E}$，
由此可見圖象縱軸的截距b=$\frac{r}{E}$=1A^-1，圖象的斜率k=$\frac{1}{E}$=$\frac{2}{3}$V^-1，
則電源電動勢E=1.5V，電源內(nèi)阻r=1.5Ω；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）圖象如圖所示；1；$\frac{2}{3}$；（3）1.5；1.5．

點評 作出圖象，由圖象可以求出圖象縱軸的截距、圖象的斜率；由閉合電路歐姆定律求出$\frac{1}{I}$與R的關(guān)系式，是正確求出電源電動勢與內(nèi)阻的關(guān)鍵．