Question

用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，又能同時(shí)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3V、內(nèi)阻很大）

C．電流表A（量程3A、內(nèi)阻很�。�

D．滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r）

G．開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)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(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在下方的虛線方框中補(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的示數(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(guò)多次測(cè)量，最后描繪出兩條圖線，如下圖所示，則電池組的電動(dòng)勢(shì)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(shí)滑動(dòng)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

【命題立意】本題考查雙測(cè)電路，既能測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，又能測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線。

【思路點(diǎn)撥】在雙測(cè)電路中有兩種形式：一種是通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，其本質(zhì)就是兩個(gè)測(cè)量電路測(cè)量不同的物理量；另一種形式就是通過(guò)多個(gè)電表測(cè)量多個(gè)物理量，然后根據(jù)電路知識(shí)得到不同的物理量。在具體解答時(shí)根據(jù)不同題目選擇解題思路。

【答案】（每空2分）（1）如右圖所示；（2）4.5   1.0 （3）0  56%  【解析】（1）先作出測(cè)量電源內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)的電路圖，然后在此基礎(chǔ)上增加伏安特性曲線電路，需要注意，小燈泡額定電壓為2.5V，且電阻較小，故伏特表直接與小燈泡并聯(lián)，而電壓表則測(cè)量路端電壓，電路如右圖所示。（2）根據(jù)圖象可知，傾斜的直線為計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的圖線，該圖線的縱截距為電動(dòng)勢(shì)大小，圖線斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻大小。據(jù)此可知電動(dòng)勢(shì)E＝4.5V，r＝1.0Ω（3）由圖象可知，小燈泡兩端電壓為2.5V，電源內(nèi)電壓為2V，故滑動(dòng)變阻器連入電路阻值為0。電源的效率為×100%=56%。