【題目】用下列器材組裝成一個電路,既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r,又能同時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 4V、內(nèi)阻很大)

C.電流表A(量程 3A、內(nèi)阻很。

D.滑動變阻器R(最大阻值 10Ω、額定電流 4A)

E.小燈泡(2A、7W)

F.電池組(電動勢 E、內(nèi)阻 r)

G.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干

實驗時,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,多次測量后發(fā)現(xiàn):若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減。

(1)請將設(shè)計的實驗電路圖在圖甲中補(bǔ)充完整.

(2)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(shù),組成兩個坐標(biāo)點(I,U1)、(I,U2),標(biāo)到U﹣I坐標(biāo)中,經(jīng)過多次測量,最后描繪出兩條圖線,如圖乙所示,則電池組的電動勢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點相交,此時滑動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).

【答案】 (1). (1)電路如圖所示:;(2)5.5; (2). 1.0; (3). 0; (4). 64%

【解析】試題分析:(1)測電源電動勢與內(nèi)阻實驗時,電壓表測路端電壓,隨滑動變阻器接入電路阻值的增大,電壓表示數(shù)增大;燈泡兩端電壓隨滑動變阻器阻值增大而減。桓鶕(jù)電壓表示數(shù)變化確定各電路元件的連接方式,然后作出實驗電路圖.

(2)電源的U﹣I圖象與縱軸的交點示數(shù)是電源的電動勢,圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻.

(3)由圖象求出兩圖線的交點對應(yīng)的電壓與電流,然后根據(jù)閉合電路中內(nèi)外電壓的關(guān)系及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值.

解:(1)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻實驗中,電壓表測路端電壓,電壓表示數(shù)隨滑動變阻器接入電路阻值的增大而增大;描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中,電流表測流過燈泡的電流,燈泡兩端電壓隨滑動變阻器接入電路電阻的增大而減。徽{(diào)節(jié)滑動變阻器時,電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減小,則V1測路端電壓,V2測燈泡兩端電壓,電路圖如圖所示.

(2)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(nèi)阻

r===1.0Ω.

(3)由圖乙所示圖象可知,兩圖象的交點坐標(biāo),即燈泡電壓UL=2.5V,此時電路電流I=2.0A,

電源電動勢E=Ir+UL+IR,即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R,則R=0.0Ω.

故答案為:(1)電路圖如圖所示;(2)4.5;1.0;(3)0.0.

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