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）、（I，U₂）,标到U－I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，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）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）电路如图所示；（2）5.5；1.0；（3）0.0；64%

【解析】

试题分析：（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=5.5V，电源内阻

r=Ω=1.0Ω．

（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=3.5V，此时电路电流I=2.0A，

电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即5.5V=2.0A×1Ω+3.5V+2.0A×R滑，则R滑=0Ω；

电池组的效率η=≈64%．

考点：本题考查了测定电源的电动势和内阻