Question

10．为了测定一节新电池的电动势和内阻，实验室提供了如下的实验器材：
A．待测电池一节（电动势约为2V）
B．电流表G（量程3.0mA，内阻r₁=100Ω）
C．电流表A（量程0.6A，内阻r₂=1.0Ω）
D．定值电阻R₁=100Ω
E．定值电阻R₂=900Ω
F．滑动变阻器R′（0～50Ω）
G．开关、导线若干
（1）为了减小测量误差，某同学设计了如图实验电路，则定值电阻R应选用E（请填写仪器前面的代号）
（2）根据题中的电路完成实验图的连接．

（3）该同学测量了多组数据，其中用I和I_g分别表示A和G的示数，且做出了I_g关于I图象函数图象，如图所示，则该电池的电动势E=1.90V，内阻r=0.50Ω．（计算结果保留两位小数）

Answer 1

分析 （1）根据电源电动势与实验器材选择定值电阻．
（2）根据电路图连接实物电路图．
（3）由闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电源电动势与内阻．

解答 解：（1）电源电动势约为2V，需要把电流表G改装成量程为3V的电压表，需要串联电阻阻值：R=$\frac{U}{{I}_{G}}$-r₁=$\frac{3}{0.003}$-100=900Ω，定值电阻应选E．
（2）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（3）表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，路端电压U=I_g（R₂+r₁），
将原图象转换成路端电压与电流图象如图所示，

由闭合电路欧姆定律可知：I=0，U=E=1.90V，
由图示图象可知：k=r+r₂=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.90-1.15}{0.50}$=1.5，电源内阻r=k-r₂=1.5-1.0=0.50Ω；
故答案为：（1）E；（2）电路图如图所示；（3）1.90；0.50．

点评 本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究．