Question

17．為了節(jié)約時間，提高實驗器材使用效率，老師給出了一個既能測量出電池組的電動勢E和內阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗電路，如圖1所示．

（1）每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V₁和電壓表V₂的示數，組成兩個坐標點（I₁，U₁）、（I₂，U₂），標到U-I坐標系中，經過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖2所示，則電池組的電動勢E=4.5 V，內阻r=1.0Ω．（結果保留兩位有效數字）．
（2）在U-I坐標系中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為0Ω．
（3）為了進一步測量小燈泡不通電時電阻的變化規(guī)律，可利用如圖3所示的多用電表來測量小燈泡的電阻，測量過程如下：
①將選擇開關調到合適的電阻擋，紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔，把兩表筆的筆尖相互接觸，調節(jié)S（選填“S”或“T”），使多用電表指針指向右側（填“左”或“右”）的“0”位置．
②用多用電表測量小燈泡的電阻時，表筆的位置如圖4所示，其測量方法正確的是圖D．

Answer 1

分析 （1）電源的U-I圖象與縱軸的交點示數是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內阻．
（2）由圖象求出兩圖線的交點對應的電壓與電流，然后根據閉合電路中內外電壓的關系及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值；
（3）對確多用電表歐姆檔的使用方法，每次換檔時均要先進行歐姆調零；
（4）在測量時要注意手不能接觸金屬桿；掌握多用電表讀數方法即可．

解答 解：（1）電源的U-I圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動勢E=4.5V，電源內阻為：
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{4.5-2.5}{2.0}$=1.0Ω．
（2）由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點坐標，即燈泡電壓U_L=2.5V，此時電路電流I=2.0A，
電源電動勢E=Ir+U_L+IR_滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R_滑，則R_滑=0Ω；
（3）歐姆調零的方法為，兩表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕S，使指針指到右側零刻度處；
（4）燈泡內阻是接在中間及邊緣金屬殼處，故要想正確測量應讓兩表筆分別接中間及邊緣金屬處即可；同時注意手不能接觸金屬桿；故只有D正確；
故答案為：（1）4.5；1.0；（2）0；（3）S   右；  （4）D

點評 電源的U-I圖象與縱軸的交點是電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內阻，求電源內阻時要注意看清楚縱軸坐標起點數據是多少，否則容易出錯；同時注意多用電表的使用方法，要注意掌握正確使用的方法并明確相應的注意事項．