Question

（9分）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 4V、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、7W）
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（I，U₁），标到U）、（I，U₂I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＝_____ 。（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，电池组的效率为________（结果保留两位有效数字）。

Answer 1

（1）电路如图所示．（2分）（2） E＝5.5 V，   r＝1.0 Ω. （ 每空2分）（3） 0Ω. （1分）64%.（2分）

试题分析：（1）测量电源电动势和内阻，需要测量干路电流和路端电压，描绘小灯泡伏安特性曲线，需要测量小灯泡端电压和电流，所以选择电压表测量灯泡电压，若电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数减小，说明滑动变阻器和小灯泡串联，电路图如答案。（2）路端电压，路端电压与电流为线性关系，图像为一条倾斜的直线，纵轴截距代表电动势即，斜率即内阻。（3）倾斜直线代表路端电压和干路电流，而灯泡的伏安特性曲线表示灯泡两端的电压和电流，交点P表示路端电压等于灯泡电压，此时滑动变阻器电压为0，滑动变阻器阻值等于0，保持两位有效数字即。电池组的效率即灯泡功率与电路总功率的比值即。