Question

18．某同學要測量一電池的電動勢和內阻，實驗器材有一個電阻箱、一個開關、導線若干和一個自行設計的多用電表．該多用電表的內部結構原理如圖1所示，其電流表的量程分別為100mA和1A．

（1）該同學先將選擇開關S接“5”，用這個多用電表粗測電池的電動勢，則他應該用B表筆連接電池的負極（填“正”或“負”）．
（2）接下來該同學使用多用電表的電流檔（內阻不計），采用如圖2所示的電路進行實驗，并得到了表格中數(shù)據：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
R/Ω	2	4	6	8	10
I/A	0.83	0.46	0.31	0.24	0.19
（1/I）A-1	1.20	2.19	3.20	4.21	5.20
（1/R）Ω-1	0.50	0.25	0.17	0.13	0.10

根據表格中數(shù)據可知，該同學實驗時，多用電表的檔位選擇開關應接1（填“1”或“2”）
（3）根據表中提供的實驗數(shù)據，若利用圖象確定電池的電動勢和內阻，則應作B圖象．
A．I-R  B.$\frac{1}{I}$-R  C．I-$\frac{1}{R}$  D.$\frac{1}{I}-\frac{1}{R}$
（4）根據這些實驗數(shù)據，在圖3坐標紙上做出適當?shù)膱D線，由做出的圖線可知，該電池的電動勢是2.3V，內電阻為0.69Ω．

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R₀與電阻箱R串連接入電路，根據閉合電路歐姆定律列式，然后進行公式變形，得到$\frac{1}{I}$-R關系式，結合圖象分析可得出電源的電動勢及內電阻．

解答 解：（1）由圖可知，B接內部電源的正極處，說明B是黑表筆，故在測電源時，B表筆應接電源的負極；
（2）由表中數(shù)據可知，電流表選擇1A量程，故表頭應并聯(lián)一個小電阻；故采用先將表頭與一電阻串聯(lián)后，再并聯(lián)一個小電阻的方式；故應接1；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+r}$
為了得出直線，應將公式變形為：
$\frac{1}{I}$=$\frac{r}{E}+\frac{1}{E}•R$；
故應做出$\frac{1}{I}$-R 圖象；故選：B；
（4）由表達式可知：截距$\frac{r}{E}$=0.3；
斜率k=$\frac{1}{E}$=$\frac{4.7-0.7}{9}$=2.3V；
解得：E=2.3V；r=0.69Ω；
故答案為：（1）負 （2）1      （3）B   
（4）2.3；0.69；

點評 本題涉及測定電源電動勢和內電阻的實驗原理及具體操作，雖然最后的圖象處理不是用的伏安法，但都可以用閉合電路歐姆定律列式分析，作出直線圖象是關鍵．