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(2A5W)

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)(I1U2),标到UI坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,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)UI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.

【答案】4.5 1.00

【解析】(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
(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;

点睛:电源的U-I图象与纵轴的交点是电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻,求电源内阻时要注意看清楚纵轴坐标起点数据是多少,否则容易出错.

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