Question

【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和內阻，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線，

A．電壓表（量程6V，內阻很大）

B．電壓表（量程3V，內阻很大）

C．電流表A（量程3A，內阻很小）

D．滑動變阻器R（最大阻值10Ω，額定電流4A）

E．小燈泡（2A，5W）

F．電池組（電動勢E，內阻r）

G．開關一個，導線若干

實驗時，調節滑動變阻器的阻值，多次測量后發現；若電壓表的示數增大，則電壓表的示數減小。

（1）請將設計的實驗電路圖在虛線方框中補充完整______。

（2）每一次操作后，同時記錄電流表A，電壓表和電壓表的示數，組成兩個坐標點（）、（），標到U-I坐標中，經過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖所示，則電池組的電動勢E=______V、內阻r=______Ω。

（3）在U-I坐標中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為______Ω。

Answer 1

【答案】 （1）如圖；

（2）4.5； （3）0

【解析】（1）伏安法測電源電動勢與內阻實驗中，電壓表測路端電壓，電壓表示數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小；調節滑動變阻器時，電壓表V1的示數增大，則電壓表V2的示數減小，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，電源內阻 ．
（3）由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點坐標，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滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，則R滑=0Ω．