Question

用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组旳电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡旳伏安特性曲线.

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4A）

E．小灯泡（2A、5W）

F．电池组（电动势E、内阻r）

G．开关一只，导线若干

实验时，调节滑动变阻器旳阻值，多次测量后发现：若电压表V₁旳示数增大，则电压表V₂旳示数减小.

（1）请将设计旳实验电路图在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旳示数，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，如图所示，则电池组旳电动势E＝__________V、内阻r＝_________Ω.（本小题结果保留2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旳阻值应为________Ω，电池组旳效率为_____________（此空结果保留2位有效数字）.

Answer

4.5 1.0 0 56%

【解析】

（1）[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，电压表的示数增大，则电压表的示数减小，则测路端电压，测灯泡两端电压，电路图如图所示：

（2）[2]电源的U-I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势为：

；

[3]则电源内阻为：

；

（3）[4]由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压，此时电路电流，则电源电动势为：

即：

则：

；

[5]则电池组旳效率为：

。