题目内容

【题目】

用DIS测电源电动势和内电阻电路如图(a)所示,R0为定值电阻.

(1)调节电阻箱R,记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I,通过变换坐标,经计算机拟合得到如图(b)所示图线,则该图线选取了 为纵坐标,由图线可得该电源电动势为 V.

(2)现有三个标有“2.5V,0.6A”相同规格的小灯泡,其I-U特性曲线如图(c)所示,将它们与图(a)中电源按图(d)所示电路相连,A灯恰好正常发光,则电源内阻r= Ω,图(a)中定值电阻R0= Ω

(3)若将图(a)中定值电阻R0换成图(d)中小灯泡A,调节电阻箱R的阻值,使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍,则此时电阻箱阻值应调到 Ω

【答案】(1),4.5;(2)2.5;2;(3)4.80;

【解析】(1)由闭合电路欧姆定律可知: ;要形成与电阻成一次函数关系,则纵坐标只能取;则有:

则图象的斜率为:

则有:E=4.5V;,则有:R0+r=4.5

(2)A灯正常发光的电流为:I=0.6A;

则BC两灯的电流为0.3A,由图象可知,BC两灯的电压为0.5V;

路端电压为:U=2.5V+0.5V=3V;

则内压为:U=4.5-3=1.5V;

则内阻为:

则定值电阻为:R0=4.5-2.5=2Ω;

(3)灯泡与滑动变阻器串联,故灯泡与电阻中流过的电流相等,而滑动变阻器阻值约为灯泡电阻的两倍;则滑动变阻器两端的电压为灯泡两端电压的两倍,设灯泡两端电压为U,则滑动变阻器两端电压为2U,则由闭合电路欧姆定律可知:3U+2.5I=4.5

变形得I=1.8-1.2U;在上图中作出对应的I-U图象,则与原图象的交点为符合条件点;由图可知,I=0.48A,U=1.15V;

则滑动变阻器阻值为: (4.6-4.9均可);

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