Question

用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢E和內阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線。

A．電壓表V₁（量程6V、內阻很大）      B．電壓表V₂（量程3V、內阻很大）

C．電流表A（量程3A、內阻很小）      D．滑動變阻器R（最大阻值10Ω、額定電流4A）

E．小燈泡（2A、5W）                 F．電池組（電動勢E、內阻r）

G．開關一只，導線若干

實驗時，調節滑動變阻器的阻值，多次測量后發現：若電壓表V₁的示數增大，則電壓表V₂的示數減小。

請將設計的實驗電路圖在下方的虛線方框中補充完整。

 

（2）每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V₁和電壓表V₂的示數，組成兩個坐標點（I₁，U₁）、（I₂，U₂），標到U—I坐標中，經過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如下圖所示，則電池組的電動勢E＝    V、內阻r＝    Ω。（結果保留兩位有效數字）

（3）在U—I坐標中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為    Ω（結果保留兩位有效數字）。

 

Answer 1

（1）如下圖所示（2）4.5；1.0（每空2分）（3）0（2分）

解析:（1）通過改變滑動變阻器的阻值得到幾組路端電壓與電流的值，由閉合電路歐姆定律可求得電源電動勢和電源內阻的值，同時小燈泡的電壓和電流也隨之發生變化，即可得到伏安特性曲線。

（2）當電流I=0時，路端電壓等于電源電動勢，即為在縱坐標上的截距E=4.5V；由E=U+Ir把傾斜直線向下延長，與橫軸交點為短路電流，傾斜直線的斜率為電源內阻r=1.0Ω(3)傾斜直線與小燈泡的伏安特性曲線交于P點說明此時的路端電壓為小燈泡兩端電壓，所以滑動變阻器電阻為0.