Question

20．甲、乙兩同學進行“測可樂電池的電動勢E與內阻r”的實驗，可樂電池結構如圖1所示，A、B為與可樂發(fā)生化學反應的兩電極的兩個測量端，P、Q上并聯(lián)電壓表后，可測量內電壓U．甲、乙兩同學為測出可樂電池的電動勢與內阻，準備了多用電表、靈敏電流計、電阻箱、電鍵及一些導線，開始實驗操作：
（1）甲同學將多用電表選擇開關撥至如圖2所示檔位，直接在P、Q間進行測試，多用電表示數(shù)如圖3所示，則此時讀數(shù)為0.35V
（2）然后甲同學連接如圖4的電路，調節(jié)電阻箱的阻值，閉合電鍵后讀出電壓值和電流值，重復上述操作得到9組數(shù)據，畫好了I-U圖象（如圖甲），根據圖象計算得到內阻為2500Ω，試分析該操作獲得的內電阻數(shù)據大于（填“大于”或“小于”）實際值
（3）乙同學覺得甲同學的實驗方案可能偏差較大，所以撤去了多用電表，僅利用電流表和電阻箱進行測量，獲得10組數(shù)據，并建立了$\frac{1}{I}$-R坐標，描好了點（圖乙）．請在答題紙上根據已經描好的點作出圖線，并求出電動勢E=0.94V（計算結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據多用電表所選擇量程，得出最小分度，即可明確對應的示數(shù)；
（2）根據圖象的性質可明確電阻；根據實驗中電表內阻的影響可分析誤差；
（3）根據閉合電路歐姆定律可得出對應的表達式，再由圖象即可明確電源的電動勢．

解答 解：（1）由圖2可知，多用表選擇2.5V的量程，故其讀數(shù)為：0.35V；
（2）圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)；由圖可知R=$\frac{0.1}{40×1{0}^{-6}}$=2500Ω；
由于測量中電流表示數(shù)小于流過電源的電流；故由歐姆定律可知，測量值偏大；
（3）由閉合電路歐姆定律可得：E=I（r+R），則$\frac{1}{I}$=$\frac{r}{E}$+$\frac{R}{E}$，
則$\frac{1}{I}$-R的斜率等于電源電動勢的倒數(shù)，由圖可知，$\frac{1}{E}$=$\frac{△\frac{1}{I}}{△R}$=$\frac{（1.5-0.65）×1{0}^{4}}{8×1{0}^{3}}$=1.06V^-1，
則電源電動勢E=0.94V
故答案為：（1）0.35V；（2）2500；偏大；（3）0.94．

點評 本題考查測量電源的電動勢和內電阻實驗，要注意明確實驗原理，能熟練應用閉合電路的歐姆定律、分析清楚圖象是正確解題的關鍵．