Question

（9分）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(nèi)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6V、內(nèi)阻很大）

B．電壓表V2（量程 4V、內(nèi)阻很大）

C．電流表A（量程 3A、內(nèi)阻很小）

D．滑動變阻器R（最大阻值 10Ω、額定電流 4A）

E．小燈泡（2A、7W）

F．電池組（電動勢 E、內(nèi)阻 r）

G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小。

（1）請將設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲中補(bǔ)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(shù)，組成兩個坐標(biāo)點(diǎn)（I，U1）、（I，U2）,標(biāo)到U－I坐標(biāo)中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢E＝_____V、內(nèi)阻r＝_____Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）在U－I坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為________Ω，電池組的效率為________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

 

Answer 1

（1）電路如圖所示；（2）5.5；1.0；（3）0.0；64%

【解析】

試題分析：（1）伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，電壓表測路端電壓，電壓表示數(shù)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(shí)驗(yàn)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�。徽{(diào)節(jié)滑動變阻器時，電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小，則測路端電壓，V2測燈泡兩端電壓，電路圖如圖所示．

（2）電源的U﹣I圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動勢E=5.5V，電源內(nèi)阻

r=Ω=1.0Ω．

（3）由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)，即燈泡電壓UL=3.5V，此時電路電流I=2.0A，

電源電動勢E=Ir+UL+IR滑，即5.5V=2.0A×1Ω+3.5V+2.0A×R滑，則R滑=0Ω；

電池組的效率η=≈64%．

考點(diǎn)：本題考查了測定電源的電動勢和內(nèi)阻