某研究小组想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、内阻约5000Ω) B.电压表V2(量程3V、内阻约3000Ω)
C.电流表A(量程3A、内阻约0.5Ω) 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
实验电路如甲图所示时,调节滑动变阻器的阻值,经多次测量,得到多组对应的电流表、电压表示数,并在U-I坐标系中描绘出两条图线,如乙图所示,则
(1)电池组的电动势E=_______V,内阻r=_______.(结果保留两位有效数字)
(2)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.
(3)将三个这样的灯泡并联后再接到该电上,则每个灯泡的实际功率为________W.
4.5 1.2
【详解】
(1)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=4.5V,电源内阻;
(2)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I=2.0A,根据闭合电路的欧姆定律得:,即,解得;
(3)设流过每个灯泡的电流为I,三个灯泡并联接在电源上,在闭合电路中,路端电压:,即,在图乙所示坐标系中作出图象如图所示:
由图示图象可知,灯泡两端电压为1V,流过灯泡的电流为1.2A,灯泡实际功:.
【点睛】
电源的U-I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻.由图象求出两图线的交点对应的电压与电流,然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值;由图象求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流,然后由P=UI求出灯泡实际功率.
现要比较准确测量电压表(,内阻约)的内阻.实验提供的器材有:
A.电流表(,内阻约) |
B.电压表(,内阻约) |
C.定值电阻(阻值为) |
D.定值电阻(阻值为) |
E.滑动变阻器()
F.直流电源(,内阻可不计)
G.开关及导线若干
①A同学设计的测量电路如图甲所示,该设计方案实际上不可行,其原因是 ;
②B同学用如图乙所示的测量电路完成了实验,则:
(Ⅰ)定值电阻应选 (选填“”或“”);
(Ⅱ)请用笔画线代替导线在丙图中完成电路的连接;
(Ⅲ)在实验中测得若干组电压表、的读数,画出图线如图丁所示,并求出图线的斜率,则可求出 .(保留3位有效数字)