Question

7．（1）如圖甲所示為某校興趣小組通過電流傳感器和計算機來測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗電路，其中R₀為定值，電阻R為可調(diào)節(jié)的電阻箱，電流傳感器與計算機（未畫出）相連，該小組成員通過實驗記錄下電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過變換坐標(biāo)，經(jīng)計算機擬合得到如圖乙所示圖象，則該圖象選取了$\frac{1}{I}$為縱坐標(biāo)，由圖乙中圖線可得到該電源的電動勢為4.5V；
（2）現(xiàn)由三個規(guī)格相同的小燈泡，標(biāo)出值為“2.5V、0.6A”，每個小燈泡的I-U特性曲線如圖丙所示，將它們與圖甲中電源按圖丁所示的電路相連，閉合開關(guān)后，A燈恰好正常發(fā)光，則電源的內(nèi)阻r=2.5Ω，圖甲中定值電阻R₀=2Ω．

Answer 1

分析 （1）分析電路結(jié)構(gòu)根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，再結(jié)合圖象進行變形，從而明確應(yīng)采用的坐標(biāo)；再根據(jù)圖象性質(zhì)分析電動勢和內(nèi)電阻；
（2）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析電路中的電流和路端電壓，再根據(jù)閉合電路歐姆定律分析求解，從而求出燈泡內(nèi)阻和定值電阻．

解答 解：（1）由電路圖可知，本實驗采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進行實驗，由閉合電路歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{r+R+R_{0}}$
變形可得：
$\frac{1}{I}$=$\frac{r+R_{0}}{E}$+$\frac{1}{E}R$
故縱坐標(biāo)應(yīng)選取$\frac{1}{I}$；
由圖可知，圖象的斜率k=$\frac{1}{E}$=$\frac{2-1}{4.5}$；
解得：E=4.5V；r+R=4.5
（2）A燈泡正常發(fā)光，故電壓為2.5V，電流I=0.6A；兩并聯(lián)燈泡電流I'=0.3A，則電壓U’=0.5V；故路端電壓U=2.5+0.5=3V；
電流為0.6A；
由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir
代入數(shù)據(jù)解得r=$\frac{4.5-3}{0.6}$=2.5Ω；
則可知R₀=2Ω
故答案為：（1）$\frac{1}{I}$  4.5       （2）2.5    2

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗以及燈泡伏安特性曲線的應(yīng)用，要注意明確閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，同時注意燈泡內(nèi)阻隨沉默溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析對應(yīng)的電壓和電流，不能利用歐姆定律求解燈泡電阻．