Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲的電路，其中RT為熱敏電阻，電壓表量程為3V，內(nèi)阻RV約10kΩ，電流表量程為0.5A，內(nèi)阻RA＝4.0Ω，R為電阻箱.

(1)該實(shí)驗(yàn)小組首先利用該電路進(jìn)行描繪熱敏電阻的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn).閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄不同情況下電壓表示數(shù)U1、電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R，在I－U坐標(biāo)系中，將各組U1、I的數(shù)值標(biāo)記在相應(yīng)位置，描繪出熱敏電阻的部分伏安特性曲線，如圖乙中曲線所示.為了完成該實(shí)驗(yàn)，應(yīng)將導(dǎo)線c端接在________(選填“a”或“b”)點(diǎn)；

(2)利用(1)中記錄的數(shù)據(jù)，通過(guò)分析計(jì)算可得外電路的電壓U2，U2的計(jì)算式為_(kāi)____________；(用U1、I、R和RA表示)

(3)實(shí)驗(yàn)小組利用(2)中的公式，計(jì)算出各組的U2，將U2和I的數(shù)據(jù)也描繪在I－U坐標(biāo)系中，如圖乙中直線所示，根據(jù)圖象分析可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)電阻r＝______Ω；

(4)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)到8.5Ω時(shí)，熱敏電阻消耗的電功率P＝________W.(保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】(1)a (2)U2＝U1＋I(xiàn)(R＋RA) (3)6.0 5.0 (4)0.48

【解析】(1)利用伏安法測(cè)電阻，由圖象可知熱敏電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表電阻，所以采用電流表外接法，故導(dǎo)線c端應(yīng)接在a點(diǎn)；

(2)路端電壓U2等于外部各部分上的電壓之和，

由串并聯(lián)電路規(guī)律得外電壓：U2＝U1＋I(xiàn)(R＋RA)

(3)由伏安特性曲線得，電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝6.0V，

內(nèi)電阻r＝Ω＝5.0Ω.

(4)把電流表、電阻箱和電源作為等效電源，其等效電源內(nèi)阻r0＝4.0Ω＋8.5Ω＋5.0Ω＝17.5Ω；在I－U圖象中作等效電源的伏安特性曲線，如圖所示；與熱敏電阻的伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)(2.4,0.2)，故熱敏電阻的電功率P＝2.4×0.2W＝0.48W.