Question

（2007?茂名一模）小明的實驗桌上有：A、待測電源一個（電動勢約3V，內阻小于1Ω）   B、直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內阻約0.22Ω，3A檔的內阻約0.1Ω）   C、直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內阻為15kΩ，15V檔內阻為25kΩ）    D、滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）    E、滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）     F、開關    G、導線若干     H、小燈泡（電阻小于1Ω）．假如你是小明，請你完成：
（1）利用給出的器材測電源的電動勢和內阻有如圖（甲）、（乙）兩種電路，為了減小測量誤差，應選擇圖

乙

所示電路．
（2）根據你選擇的電路將圖（丙）中實物連接好．
（3）你選擇的滑動變阻器是

D

（填代號），理由是

選擇D電流適中且移動滑片時電流表示數較明顯；

；
（4）小明根據測出的數據，作出U-I圖線如圖（丁）a線所示，實驗所測電源的電動勢為E=

3.0

V，內電阻為r=

0.75

Ω；
（5）若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，請你在虛線框內畫出實驗電路．要求實驗測出的數據盡可能多；
（6）將步驟（4）中得到的數據與步驟（5）得到的數據在同一U～I坐標系內描點作圖，得到如圖（丁）所示的圖線a、b，如果將此電源與小燈泡組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為

2.88

．

Answer 1

分析：若采用甲圖電路，可以將電流表與電池看做一等效電源，此時測得的電動勢與真實值相同，測得的內電阻等于電池內電阻與電流表電阻之和，因電池內電阻較小與電流表內阻接近，導致相對誤差較大，因此應用乙電路．

解答：解：（1）若采用甲圖電路，可以將電流表與電池看做一等效電源，此時測得的電動勢與真實值相同，測得的內電阻等于電池內電阻與電流表電阻之和，因電池內電阻較小與電流表內阻接近，導致相對誤差較大，因此應用乙電路；
（2）實物連接好如圖：

（3）你選擇的滑動變阻器是 D，理由是選擇D電流適中且移動滑片時電流表示數變化較明顯；
（4）某同學根據測出的數據，作出U-I圖線如圖丁a線所示，
由U-I圖象知E應等于縱軸截距，即：E=3V，r應等于圖線斜率絕對值，
即：r=0.75Ω．
（5）若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求實驗測出的數據盡可能多，采用滑動變阻器的分壓式連接

（6）將步驟（5）中得到的數據與步驟（4）得到的數據在同一U-I坐標系內描點作圖，得到如圖丁所示的圖線b，
如果將此電源與小燈泡組成閉合回路，小燈泡電壓是1.2V，電流是2.4A，此時小燈泡的實際功率為P=UI=2.88W
故答案為：（1）乙；（2）如圖；
（3）D，選擇D電流適中且移動滑片時電流表示數較明顯；
（4）3，0.75；
（5）如圖
（6）2.88

點評：應理解伏安法測量電動勢和內電阻實驗采用乙電路的原因，以及學會通過計算選擇實驗器材的方法．