Question

19．如图（甲）所示的M是一个黑箱（内部连接了一个电学元件；小灯泡或定值电阻），小王同学从实验室找来了如下器材：电压表V₁（量程3V，内阻很大），电压表V₂（量程5V，内阻很大），电流表A（量程0.6A，内阻很小），滑动变阻器（50Ω），电源（电动势和内阻均未知），单刀单掷开关，导线若干．然后他设计了如图（乙）所示的实物电路来探究黑箱内的元件及电源的电动势和内阻，通过调整滑动变阻器的阻值，得到如下表所示的实验数据．

I（A）	0.12	0.21	0.29	0.34	0.42	0.47	0.50
U1（V）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.20	1.60	2.00
U2（V）	4.40	3.95	3.55	3.30	2.90	2.65	2.50

（1）请你帮他将电流I和电压U₁、U₂的数据描到同一坐标系中，并用圆滑的曲线绘出各自的“U-I”图线（图丙）．
（2）根据图象判断黑箱中的电学元件最有可能是下面的哪一个？A．A．小灯泡B．定值电阻
（3）当电流表的示数为0.25A时，黑箱B消耗的电功率为0.13W．
（4）实验中电源电动势为5.0V，电源内阻为5.0Ω．
（第（3）、（4）两步结果均保留两位有效数字）

Answer 1

分析 1、根据实验数据绘出各自的“U-I”图线；
2、根据电学元件B的U-I图象和欧姆定律求解；
3、根据P=UI求出电学元件B的实际功率．
4、作出电源U-I图象，根据电源U-I图象纵坐标的截距和直线的斜率的物理意义求解；

解答 解：（1）根据实验数据绘出各自的“U-I”图线；

（2）根据电学元件B的U-I图象和欧姆定律得电流增大，电阻增大，
所以黑箱B中的电学元件最有可能是小灯炮，
故选：A．
（3）当电流表的示数为0.25A时，U=0.5V，
黑箱B消耗的电功率P=UI=0.13W
（4）当电流为零时，U₁=0，U₂=5.0V，则电动势E=U₁+U₂=5.0V．
当电流I=0.50A时，U₁=2V，U₂=0.5V，
则内阻r=5.0Ω
故答案为：（1）如图
（2）A
（3）0.13
（4）5.0，5.0

点评 本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．本题的技巧是应用数学方法，通过作图求解B的实际电流和电压．