Question

【題目】用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢E和內阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線。

A.電壓表V1(量程5V、內阻很大)

B.總壓表V2(量程3V、內阻很大)

C.電流表A(量程3A、內阻很小)

D.滑動變阻器R(最大阻值10Ω、額定電流3A)

E.小燈泡(2.5V、5W)

F.電池組(電動勢E內阻r)

G.開關一只，導線若干

實驗時，調節滑動變阻器的阻值，多次測量后發現：若電壓表V1的示數增大，則電壓表V2的示數減小。

(1)請將設計的實驗電路圖在下方的虛線方框中補充完整________________。

(2)每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數，組成兩個坐標點(I、U1)、(I、U2)，標到U-I坐標中，經過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如下圖所示，則電池組的電動勢E=_______V、內阻______ Ω. (結果保留兩位有效數字)

(3)在U-I坐標中兩條圖線在P點相交，此時小燈泡的阻值為______Ω， 電池組的總功率為______W(結果保留三位有效數字)。

Answer 1

【答案】 （2）4.5； 1.0； （3）1.25； 9.00.

【解析】（1）伏安法測電源電動勢與內阻實驗中，電壓表測路端電壓，電壓表示數隨滑動變阻器接入電路阻值的增大而增大；描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中，電流表測流過燈泡的電流，燈泡兩端電壓隨滑動變阻器接入電路電阻的增大而減小；調節滑動變阻器時，電壓表V1的示數增大，則電壓表V2的示數減小，則測路端電壓，V2測燈泡兩端電壓，電路圖如圖所示：

（2）由圖示電源U-I圖象可知，圖象縱軸截距為4.5，則電源電動勢：E=4.5V，電源內阻，

（3）由圖示圖象可知，兩圖線交點坐標值為：U=2.5V，I=2.0A，此時，燈泡電阻：，電源總功率：P=EI=4.5×2.0=9.00W。