Question

在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内

在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1=1.0．Ω，定值电阻R2=99.5．Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关、导线若干．（1）请在所给方框内，画出实验电路图，其中定值电阻应选用______（选填“R1”或“R2”）；（2）某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数Ig，记录数据（见下表）．请在下面坐标图中描点作出llg-R图线． 次数/物理量 1 2 3 4 5 6 R/Ω 1.6 2.1 2.2 3.2 4.2 5.6 It/mA 2.25 2.00 1.67 1.50 1.25 1.00 llg/（mA）-1 0.44 0.50 0.60 0.67 0.80 1.00（3）根据图线可求得，被测电池的电动势E=______V，内阻为r=______Ω．

Answer 1

（1）用安阻法（电流表和电阻箱）测量电源的电动势和内阻，当电阻箱电阻最大时，电流I接近15mA，所以电流表量程为2.5mA，比较小，不能直接测量，串联小电阻，改装为大量程的电流表，所以选R₁，实验原理图如下．
    （2）描点作图，最终的图线是一条直线．（如下图）
    （3）实验的原理：将改装后的电流表的内阻等效到电源的内部，有E=IR+Ir，

1

I

＝

1

E

R+

r

E

，电流表G的内阻与定值电阻R的比值为199：1，所以它们电流比为1：199，所以I=200Ig mA
    所以

1

Ig

=

200

E

R+

200r

E

，从表达式可以看出，

1

Ig

与R成一次函数关系，图线的斜率表示

200

E

，纵轴截距表示

200r

E

．
，取图线上与纵轴相交的点和最后一个点，两点的纵轴截距为0.80（mA^-1），转化为国际单位为800（A^-1），横轴截距为5.6Ω，根据图线知道斜率为

800

5.6

，大约143，即

200

E

=143，所以E=1.40V；纵轴截距为0.20（mA^-1），转化为国际单位为200（A^-1），所以

200r

E

=200，r=1.40Ω，但要注意不能忽略改装后的电流表的内阻，接近1Ω，在计算时将它等效到内电阻中去，所以内电阻r=1.40-1=0.40Ω．
故答案为：（1）实验原理图如图所示     R₁
（2）如图所示 

（3）1.38～1.44      0.40～0.60