Question

【題目】用下列器材組裝一個(gè)電路

A. 待測(cè)電池組

B.待測(cè)小燈泡（2A、2.5V）

C. 電流表A（量程3A、內(nèi)阻非常小）

D.電壓表V1（量程5V、內(nèi)阻非常大）

E. 電壓表V2（量程1.5V、內(nèi)阻為1000Ω）

F. 滑動(dòng)變阻器R（最大阻值20Ω、額定電流5A）

G.定值電阻R1（1000Ω）

H.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)要求：既能測(cè)定電池組的電動(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

(1)下列四個(gè)電路設(shè)計(jì)圖中，你認(rèn)為設(shè)計(jì)相對(duì)合理的實(shí)驗(yàn)電路圖是____；

A. B. C. D.

(2)通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，每次記錄電流表A。電壓表Vl和電壓表V2的示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)如下：

根據(jù)表格中的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過換算請(qǐng)?jiān)谙聢D所示UI坐標(biāo)系中，分別描繪出電池組和小燈泡的U-I圖線_______。

(3)根據(jù)你繪制的圖線，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）

(4)如果將兩個(gè)相同的該待測(cè)小燈泡并聯(lián)后，直接接到該電池組兩端，則兩個(gè)小燈泡實(shí)際消耗的總電功率為____W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】B 4.9V 1.2Ω 3.5W-4.1W均可

【解析】

(1)[1]在B圖中電壓表V2和定值電阻R1串聯(lián)相當(dāng)于量程為3V的電壓表，可用來測(cè)量小燈泡兩端的電壓，用電流表A測(cè)量小燈泡的電流，來研究小燈泡的伏安特性曲線；電壓表V1可測(cè)量電池兩端的電壓，用電流表A測(cè)量通過電池的電流，即可測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，故B符合題意，ACD不符合題意；

故電路圖選B；

(2)[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出電池組和小燈泡的U-I圖線如圖

(3)[3][4]根據(jù)繪制的電池組的U-I圖線，縱截距表示電池組的電動(dòng)勢(shì)，則有E=4.9V，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，則有

(4)[5]如果將兩個(gè)相同的該待測(cè)小燈泡并聯(lián)后，直接接到該電池組兩端，設(shè)燈泡的電流為I，電壓為U，則有

E=U+2Ir

即

4.9=U+2.4I

將此關(guān)系畫在小燈泡的U-I圖像上，如圖

交點(diǎn)坐標(biāo)為I=1.5A，U=1.2V，則兩個(gè)燈泡消耗的總功率

P=2IU=3.6W