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5V、内阻很大)
B.总压表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3A)
E.小灯泡(2.5V、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下方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(I、U1)、(I、U2),标到U-I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如下图所示,则电池组的电动势E=_______V、内阻______ 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,此时小灯泡的阻值为______Ω, 电池组的总功率为______W(结果保留三位有效数字)。
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【答案】
(2)4.5; 1.0; (3)1.25; 9.00.
【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:
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(2)由图示电源U-I图象可知,图象纵轴截距为4.5,则电源电动势:E=4.5V,电源内阻
,
(3)由图示图象可知,两图线交点坐标值为:U=2.5V,I=2.0A,此时,灯泡电阻:
,电源总功率:P=EI=4.5×2.0=9.00W。
【题目】由金属丝制成的电阻阻值会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线。可供选择的实验器材有:
A.待测电阻器Rx(2.5 V,1.2 W)
B.电流表A(0~0.6 A,内阻为1 Ω)
C.电压表V(0~3 V,内阻未知)
D.滑动变阻器(0~10 Ω,额定电流1 A)
E.电源(E=3 V,内阻r=1 Ω)
F.定值电阻R0(阻值5 Ω)
G.开关一个和导线若干
(1)实验时,该同学采用电流表内接法,并且电阻器两端电压从零开始变化,请在方框内画出实验电路图__________。
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(2)按照正确的电路图,该同学测得实验数据如下:
I/A | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.48 |
U/V | 0.25 | 0.40 | 0.60 | 0.90 | 1.25 | 1.85 | 2.50 | 3.00 |
UR/V | ___ | 0.20 | 0.35 | ___ | 0.90 | 1.45 | 2.05 | ___ |
其中,I是电流表的示数,U是电压表的示数,UR是电阻器两端的实际电压。请通过计算先补全表格中的空格,然后在坐标图中画出电阻器的伏安特性曲线__________。
(3)该同学将本实验中的电阻器Rx以及给定的定值电阻R0二者串联起来,接在本实验提供的电源两端,则电阻器的实际功率是________ W。(结果保留2位小数)