题目内容

【题目】用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.
A.电压表V1(量程6V、内阻很大)
B.电压表V2(量程3V、内阻很大)
C.电流表A(量程3A、内阻很小)
D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)
E.小灯泡(2A、5W)
F.电池组(电动势E、内阻r)
G.开关一只,导线若干
实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.

(1)请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整.
(2)每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1 , U1)、(I2 , U2),标到U﹣I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图乙所示,则电池组的电动势E=V、内阻r=Ω.(结果保留两位有效数字)
(3)在U﹣I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为Ω(结果保留两位有效数字).

【答案】
(1)
(2)4.5,1.0
(3)0
【解析】解:(1)伏安法测电源电动势与内阻实验中,电压表测路端电压,电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大;描绘小灯泡伏安特性曲线实验中,电流表测流过灯泡的电流,灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小;调节滑动变阻器时,电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小,则V1测路端电压,V2测灯泡两端电压,电路图如图所示.(2)电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线,由图象可知,电源电动势E=4.5V,电源内阻

r= = =1.0Ω.(3)由图乙所示图象可知,两图象的交点坐标,即灯泡电压UL=2.5V,此时电路电流I=2.0A,

电源电动势E=Ir+UL+IR,即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R,则R=0Ω.

故答案为:(1)电路图如图所示;(2)4.5;1.0;(3)0.

(1)在测电源电动势的实验中,伏特表测的是路端电压,安培表测的是流过电源的电流。描绘小灯泡伏安特性曲线实验当中,电压表测灯泡两端电压,电流表侧有个小灯泡的电流。根据实验原理,画出实验电路图。
(2)外电路伏安特性曲线,和中州的焦点就是电源电动势,和横州的焦点是短路时的电流。
(3)外电路伏安特性曲线电阻的伏安特性曲线交点,代表电阻,接入电路时实际的电压和电流。

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