Question

9．某學(xué)校的實(shí)驗(yàn)小組想測定一個(gè)電源的電動勢（大約5～6V）和內(nèi)阻：該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的電路，發(fā)現(xiàn)既能測出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，同時(shí)又能描繪出小燈泡的部分伏安特性曲線，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則由圖象可求得：

（1）電池組的電動勢E=5.5V、內(nèi)阻r=1.0Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）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的阻值應(yīng)為0Ω．電池組的效率為0.64．

Answer 1

分析 （1）電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)示數(shù)是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻．
（2）由圖象求出兩圖線的交點(diǎn)對應(yīng)的電壓與電流，然后根據(jù)閉合電路中內(nèi)外電壓的關(guān)系及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值；電池組的效率等于輸出功率與總功率之比．

解答 解：（1）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=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{5.5-3.5}{2}$=1Ω
（2）由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)，即燈泡電壓U_L=3.5V，此時(shí)電路電流I=2.0A，
電源電動勢E=Ir+U_L+IR_滑，即5.5V=2.0A×1Ω+3.5V+2.0A×R_滑，則R_滑=0Ω；
電池組的效率為η=$\frac{UI}{EI}$=$\frac{U}{E}$=$\frac{3.5}{5.5}$≈0.64
故答案為：（1）5.5；1.0；（2）0，0.64

點(diǎn)評 電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)是電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，求電源內(nèi)阻時(shí)要注意看清楚縱軸坐標(biāo)起點(diǎn)數(shù)據(jù)是多少，否則容易出錯(cuò)．