Question

7．某实验小组为了测量某电池组的电动势和内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图甲中电流表G的满偏电流I_g=100mA，内阻R_g=5Ω，R₀是阻值为3.0Ω的定值电阻，R是最大阻值为10Ω的滑动变阻器，电压表内阻很大．

（1）由于电流表G的量程太小，故该学习小组欲将电流表G量程扩大为0-0.6A，则需要并联的定值电阻的阻值R₁=1.0Ω．
（2）该学习小组利用测得的电压表的示数U和电流表G的示数I，作出了如图乙所示的I-U图象，则该电池组的电动势E=3.0V，内阻r=2.5Ω．

Answer 1

分析 （1）根据电表的改装原理可求出应并联的电阻；
（2）根据闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式，结合图象进行分析，由图象的性质可求出电动势和内电阻；

解答 解：（1）根据改装原理可知，R₁=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{100×1{0}^{-3}×5}{0.6-100×1{0}^{-3}}$=1.0Ω； 
（2）根据闭合电路欧姆定律可知U=E-I（R₀+r），其中I=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{1}}$+I_g
由图可知，短路电流I₁=$\frac{0.090×5}{1}$+0.090=0.54A，当电压为U₂=2.00V时，电流I₂=$\frac{0.030×5}{1}$+0.030=0.18A；
则由闭合电路欧姆定律可知：
E=I₁（r+R₀）； 
E=U₂+I₂（r+R₀）
联立解得：E=3.0；r=2.6；
故答案为：（1）1.0； （2）3.0；2.6．

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道应用图象处理数据的方法，能正确根据电表的改装原理进行改装．同时注意将保护电阻作为内阻进行分析处理．