Question

（2007?茂名一模）小明的實(shí)驗(yàn)桌上有：A、待測(cè)電源一個(gè)（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻小于1Ω）   B、直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.22Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω）   C、直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻為15kΩ，15V檔內(nèi)阻為25kΩ）    D、滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）    E、滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）     F、開(kāi)關(guān)    G、導(dǎo)線若干     H、小燈泡（電阻小于1Ω）．假如你是小明，請(qǐng)你完成：
（1）利用給出的器材測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻有如圖（甲）、（乙）兩種電路，為了減小測(cè)量誤差，應(yīng)選擇圖

乙

所示電路．
（2）根據(jù)你選擇的電路將圖（丙）中實(shí)物連接好．
（3）你選擇的滑動(dòng)變阻器是

D

（填代號(hào)），理由是

選擇D電流適中且移動(dòng)滑片時(shí)電流表示數(shù)較明顯；

；
（4）小明根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，作出U-I圖線如圖（�。゛線所示，實(shí)驗(yàn)所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E=

3.0

V，內(nèi)電阻為r=

0.75

Ω；
（5）若要利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路．要求實(shí)驗(yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)盡可能多；
（6）將步驟（4）中得到的數(shù)據(jù)與步驟（5）得到的數(shù)據(jù)在同一U～I(xiàn)坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖，得到如圖（丁）所示的圖線a、b，如果將此電源與小燈泡組成閉合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為

2.88

．

Answer 1

分析：若采用甲圖電路，可以將電流表與電池看做一等效電源，此時(shí)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相同，測(cè)得的內(nèi)電阻等于電池內(nèi)電阻與電流表電阻之和，因電池內(nèi)電阻較小與電流表內(nèi)阻接近，導(dǎo)致相對(duì)誤差較大，因此應(yīng)用乙電路．

解答：解：（1）若采用甲圖電路，可以將電流表與電池看做一等效電源，此時(shí)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相同，測(cè)得的內(nèi)電阻等于電池內(nèi)電阻與電流表電阻之和，因電池內(nèi)電阻較小與電流表內(nèi)阻接近，導(dǎo)致相對(duì)誤差較大，因此應(yīng)用乙電路；
（2）實(shí)物連接好如圖：

（3）你選擇的滑動(dòng)變阻器是 D，理由是選擇D電流適中且移動(dòng)滑片時(shí)電流表示數(shù)變化較明顯；
（4）某同學(xué)根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，作出U-I圖線如圖丁a線所示，
由U-I圖象知E應(yīng)等于縱軸截距，即：E=3V，r應(yīng)等于圖線斜率絕對(duì)值，
即：r=0.75Ω．
（5）若要利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求實(shí)驗(yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)盡可能多，采用滑動(dòng)變阻器的分壓式連接

（6）將步驟（5）中得到的數(shù)據(jù)與步驟（4）得到的數(shù)據(jù)在同一U-I坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖，得到如圖丁所示的圖線b，
如果將此電源與小燈泡組成閉合回路，小燈泡電壓是1.2V，電流是2.4A，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為P=UI=2.88W
故答案為：（1）乙；（2）如圖；
（3）D，選擇D電流適中且移動(dòng)滑片時(shí)電流表示數(shù)較明顯；
（4）3，0.75；
（5）如圖
（6）2.88

點(diǎn)評(píng)：應(yīng)理解伏安法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)采用乙電路的原因，以及學(xué)會(huì)通過(guò)計(jì)算選擇實(shí)驗(yàn)器材的方法．