题目内容
【题目】为研究某一蓄电池组,某兴趣小组将一块旧的电池组充满电,准备利用下列器材测量电池组的电动势和内电阻。
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A.待测电池组,电动势约为4V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1、V2(量程均可满足要求,均可视为理想电表)
C.定值电阻R0(未知)
D.滑动变阻器R,最大阻值Rp(已知)
E.导线和开关
(1)现利用以上器材,设计一个电路如图所示,完成对待测电池组的电动势和内阻的测量。
(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rp,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=____(用U10、U20、Rp表示)。
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表Vl和V2的多组数据Ul、U2,描绘出Ul—U2图象(横轴为U2),图线斜率绝对值为k,与横轴的截距值为a,则电池组的电动势E=________,内阻r=________(用k、a、R0表示)。
(4)经测量得到该电池组的电动势为E=4.0V,内阻r=1.5Ω,现用该电池组与定值电阻R1=1.0Ω串联,然后与两个相同的灯泡构成如图所示的电路,灯泡的伏安特性曲线如图所示,试用作图法求出:每个灯泡的实际功率为____W(结果保留两位小数)。
【答案】
ka
0.75W(0.73~0.78)
【解析】(1)当滑动变阻器接入阻值最大时,此时电路中电流为:
,根据欧姆定律得:
。
(2)根据闭合电路欧姆定律可知:
,根据题意可知:
,
,联立解得:
,
。
(3)定值电阻R1与电源构成等效电源,在灯泡U-I图象坐标系内作出等效电源的U-I图象如图所示,![]()
由图示图象可知,灯泡两端电压:U=1.70V,通过每个灯泡的电流I=0.46A,灯泡实际功率:P=UI=1.70×0.46≈0.78W。