Question

【題目】用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測量出電池組旳電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時(shí)描繪小燈泡旳伏安特性曲線.

A．電壓表V1（量程6V、內(nèi)阻很大）

B．電壓表V2（量程3V、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、5W）

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(shí)，調(diào)節(jié)滑動變阻器旳阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1旳示數(shù)增大，則電壓表V2旳示數(shù)減小.

（1）請將設(shè)計(jì)旳實(shí)驗(yàn)電路圖在虛線方框中補(bǔ)充完整_____.

（2）每一次操作后，同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2旳示數(shù)，組成兩個(gè)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，如圖所示，則電池組旳電動勢E＝__________V、內(nèi)阻r＝_________Ω.（本小題結(jié)果保留2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(shí)滑動變阻器連入電路旳阻值應(yīng)為________Ω，電池組旳效率為_____________（此空結(jié)果保留2位有效數(shù)字）.

Answer 1

【答案】 4.5 1.0 0 56%

【解析】

（1）[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小，調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí)，電壓表的示數(shù)增大，則電壓表的示數(shù)減小，則測路端電壓，測燈泡兩端電壓，電路圖如圖所示：

（2）[2]電源的U-I圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動勢為：

；

[3]則電源內(nèi)阻為：

；

（3）[4]由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)，即燈泡電壓，此時(shí)電路電流，則電源電動勢為：

即：

則：

；

[5]則電池組旳效率為：

。