Question

某研究性学习小组利用电压表和电阻箱测量一组电池的电动势和内电阻同学们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω），灵敏电流计（满偏电流I_g=100μA，内阻R_g=100Ω），定值电阻R₁（R₁=1Ω），定值电阻R₂（R₂=59.9kΩ），变阻箱R（阻值范围0~9.9Ω可调），开关，导线若干。同学们发现没有电压表，于是提出把G表改装成电压表

(1)G表改装成电压表，应选择上面的某一电阻与G组合，改装后电压表量程为__________V

(2)为了准确地测量出电源的电动势和内电阻，请在下左图虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的电阻旁边标上__________（R₁、R₂、R），变阻箱请补充完整变阻箱的符号

(3)同学们根据电表G读数和变阻箱R读数，作出了图像如图所示，已知图线的斜率为k，截距为b，则所测得电源的内电阻r=__________（用题目中所给的字母表示）

如图（甲）所示为同学们找到某型号的小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个这样的灯泡和R₀=19Ω的定值电阻串联起来接在上述电池上（已知测得的电动势E=6.0V，内阻r=1.0Ω），如图（乙），则每只 灯泡消耗的实际功率为__________W（保留2位有效数字）。

Answer

0~60~6 或 6 0.20

【解析】

（1）[1]．G表改装成电压表，应选择上面的R2与G组合，改装后电压表量程为：

U=Ig（R2+rg）=100×10-6×（100+59.9×103）=6V；

（2）[2]．根据题意可知，本实验中采用电阻箱与改装后的电压表并联进行分析，并且采用R1与电源串联充当保护电阻使用；故电路图如图所示；

（3）[3]．根据闭合电路欧姆定律可知：

变形可得：

则由图象性质可知：

联立解得：

（4）[4]．设灯泡的电压为U，电流为I，则将两个这样的灯泡和R0=19Ω的定值电阻串联起来接在上述电池，则有：

2U=E-I（R0+r）

代入数据解得：

U=3-10r；

作出对应的图象如图所示，由图象可知，灯泡电流I=0.2A，电压U=1V，故功率

P=UI=1×0.2=0.20W；