Question

【題目】用下列器材組裝一個電路

A. 待測電池組

B.待測小燈泡（2A、2.5V）

C. 電流表A（量程3A、內阻非常小）

D.電壓表V1（量程5V、內阻非常大）

E. 電壓表V2（量程1.5V、內阻為1000Ω）

F. 滑動變阻器R（最大阻值20Ω、額定電流5A）

G.定值電阻R1（1000Ω）

H.開關一只，導線若干

實驗要求：既能測定電池組的電動勢E和內阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線

(1)下列四個電路設計圖中，你認為設計相對合理的實驗電路圖是____；

A. B. C. D.

(2)通過移動滑動變阻器，每次記錄電流表A。電壓表Vl和電壓表V2的示數，記錄數據如下：

根據表格中的原始數據，經過換算請在下圖所示UI坐標系中，分別描繪出電池組和小燈泡的U-I圖線_______。

(3)根據你繪制的圖線，電池組的電動勢E=____V 、內阻r=____Ω。（結果保留兩位有效數字）

(4)如果將兩個相同的該待測小燈泡并聯后，直接接到該電池組兩端，則兩個小燈泡實際消耗的總電功率為____W。（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】B 4.9V 1.2Ω 3.5W-4.1W均可

【解析】

(1)[1]在B圖中電壓表V2和定值電阻R1串聯相當于量程為3V的電壓表，可用來測量小燈泡兩端的電壓，用電流表A測量小燈泡的電流，來研究小燈泡的伏安特性曲線；電壓表V1可測量電池兩端的電壓，用電流表A測量通過電池的電流，即可測量電源的電動勢和內阻，故B符合題意，ACD不符合題意；

故電路圖選B；

(2)[2]根據實驗數據描繪出電池組和小燈泡的U-I圖線如圖

(3)[3][4]根據繪制的電池組的U-I圖線，縱截距表示電池組的電動勢，則有E=4.9V，斜率的絕對值表示內阻，則有

(4)[5]如果將兩個相同的該待測小燈泡并聯后，直接接到該電池組兩端，設燈泡的電流為I，電壓為U，則有

E=U+2Ir

即

4.9=U+2.4I

將此關系畫在小燈泡的U-I圖像上，如圖

交點坐標為I=1.5A，U=1.2V，則兩個燈泡消耗的總功率

P=2IU=3.6W