Question

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。

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R_p，再闭合开关，电压表V₁和V₂的读数分别为U₁₀、U₂₀，则R₀=____（用U₁₀、U₂₀、R_p表示）。

(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V_l和V₂的多组数据U_l、U₂，描绘出U_l-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）。

Answer

ka 0.75(0.73~0.78）

【解析】

(2)[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：

(3)[2][3]根据闭合电路欧姆定律可知：

根据题意可知：

联立解得：

，．

(4)[4]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