Question

某同學將銅片鋅片插入土豆中制成一個“土豆電池”．當伏特表測量其兩極時讀數為0.96V，但將四個這樣的“土豆電池”串聯起來給“3V，0.5A”的小燈泡供電時，燈泡并不發光，檢查燈泡和線路均沒有故障，為尋找原因，該同學進一步設計了一個如圖甲所示的電路來測定一節該“土豆電池”的電動勢和內阻，電路中所用電流計的阻值為50Ω，實驗中他多次改變電阻箱的阻值，分別記錄下各次電阻的阻值及相應的電流計示數，算出電流的倒數，并將數據填在如下的表格中．

電阻R/Ω	電流I/mA	電流倒數 1 I mA-1
100	2.50	400
200	2.00	500
300	1.66	602
400	1.42	704

（1）在利用圖象法處理數據時，該同學選擇了作“

1

I

-R”圖象而不是作“I-R”圖象，你認為他這樣做的理由是

 

．
（2）按照（1）中選定的方案，請你幫該同學在下面的坐標紙中作出相應的圖象．根據圖象可以求該電流的電動熱為

 

V，內阻為

 

Ω．
（3）完成實驗后，該同學分析得出燈泡不亮的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據閉合電路歐姆定律，有E=IR+Ir，得到

1

I

=

1

E

?R+

r

E

；同學作出的

1

I

-R圖線是直線，容易求出電池的電動勢E和內電阻R；
（2）描出各個點后，用一條直線連接各個點，如果不能通過所有的點，就使直線兩側的點的個數大致相等；
根據表達式

1

I

=

1

E

?R+

r

E

，縱軸截距表示

r

E

，斜率表示電動勢的倒數；
（3）土豆電池的內阻太大．

解答：解：（1）根據閉合電路歐姆定律，有E=IR+Ir，得到

1

I

=

1

E

?R+

r

E

；同學作出的

1

I

-R圖線是直線，便于發現規律和處理數據
（2）描出各個點后，用一條直線連接各個點，如圖所示．
根據表達式

1

I

=

1

E

?R+

r

E

，縱軸截距表示

r

E

，斜率表示電動勢的倒數，
該電流的電動勢為1.00V，內阻為250Ω．
（3）完成實驗后，該同學分析得出燈泡不亮的原因是土豆電池的內阻太大，回路電流大小．
故答案為：（1）圖線是一條直線，便于發現規律和處理數據
（2）作圖  1.00，250
（3）土豆電池的內阻太大，回路電流大小．

點評：本題是用安阻法測電源的電動勢和內電阻，數據處理時使用圖象法，要做直線，形象、直觀、便于計算．