Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組為了測量某電池組的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，圖甲中電流表G的滿偏電流I_g=100mA，內(nèi)阻R_g=5Ω，R₀是阻值為3.0Ω的定值電阻，R是最大阻值為10Ω的滑動變阻器，電壓表內(nèi)阻很大．（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

（1）由于電流表G的量程太小，故該學(xué)習(xí)小組欲將電流表G量程擴(kuò)大為0-0.6a，則需要并聯(lián)的定值電阻的阻值R₁=1.00Ω．
（2）該學(xué)習(xí)小組利用測得的電壓表的示數(shù)U和電流表G的示數(shù)I，作出了如圖乙所示的I-U圖象，則該電池組的電動勢E=2.80V，內(nèi)阻r=5.12Ω．
（3）實(shí)驗(yàn)中，隨著移動變阻器的滑片，電源的輸出功率P會隨著電流表G的示數(shù)I的變化而發(fā)生變化，則如圖丙中能正確表示該變化關(guān)系的圖象是C．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電表的改裝原理可求出應(yīng)并聯(lián)的電阻；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得出對應(yīng)的表達(dá)式，結(jié)合圖象進(jìn)行分析，由圖象的性質(zhì)可求出電動勢和內(nèi)電阻；
（3）根據(jù)電源的輸出功率的性質(zhì)可明確對應(yīng)的圖象．

解答 解：（1）根據(jù)改裝原理可知，R₁=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}=\frac{100×1{0}^{-3}×5}{0.6-100×1{0}^{-3}}=1$.00Ω；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知U=E-I（R₀+r），其中I=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{1}}+{I}_{g}$
則可知，短路電流I₁=0.54A，當(dāng)電壓為U₂=2.00V時(shí)，電流I₂=0.15A；
則由閉合電路歐姆定律可知：
E=I₁r；
E=U₂+I₂r
聯(lián)立解得：r=5.12Ω，E=2.80V；
（3）電壓表測量路端電壓，其示數(shù)隨滑動變阻器的阻值增大而增大；而當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時(shí)，輸出功率最大；此時(shí)輸出電壓為電動勢的一半．外電路斷開時(shí)，路端電壓等于電源的電動勢，此時(shí)輸出功率為零；故符合條件的圖象應(yīng)為C．
故選：C
故答案為：（1）1.00； （2）2.80； 5.12；（3）C

點(diǎn)評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道應(yīng)用圖象處理數(shù)據(jù)的方法，能正確根據(jù)電表的改裝原理進(jìn)行改裝．