Question

【題目】為研究某一蓄電池組，某興趣小組將一塊舊的電池組充滿電，準備利用下列器材測量電池組的電動勢和內電阻。

A．待測電池組，電動勢約為4V，內阻約幾歐姆

B．直流電壓表V1、V2（量程均可滿足要求，均可視為理想電表）

C．定值電阻R0（未知）

D．滑動變阻器R，最大阻值Rp（已知）

E．導線和開關

（1）現利用以上器材，設計一個電路如圖所示，完成對待測電池組的電動勢和內阻的測量。

（2）實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻R0，方法是先把滑動變阻器R調到最大阻值Rp，再閉合開關，電壓表V1和V2的讀數分別為U10、U20，則R0=____（用U10、U20、Rp表示）。

（3）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表Vl和V2的多組數據Ul、U2，描繪出Ul—U2圖象（橫軸為U2），圖線斜率絕對值為k，與橫軸的截距值為a，則電池組的電動勢E=________，內阻r=________（用k、a、R0表示）。

（4）經測量得到該電池組的電動勢為E=4.0V，內阻r=1.5Ω，現用該電池組與定值電阻R1=1.0Ω串聯，然后與兩個相同的燈泡構成如圖所示的電路，燈泡的伏安特性曲線如圖所示，試用作圖法求出：每個燈泡的實際功率為____W（結果保留兩位小數）。

Answer 1

【答案】 ka 0.75W(0.73~0.78）

【解析】（1）當滑動變阻器接入阻值最大時，此時電路中電流為： ，根據歐姆定律得： 。

（2）根據閉合電路歐姆定律可知： ，根據題意可知： ， ，聯立解得： ， 。

（3）定值電阻R1與電源構成等效電源，在燈泡U-I圖象坐標系內作出等效電源的U-I圖象如圖所示，

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓：U=1.70V，通過每個燈泡的電流I=0.46A，燈泡實際功率：P=UI=1.70×0.46≈0.78W。