某同学利用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻,除开关和导线若干外,现还提供以下器材:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻RA为1.0Ω)
B.电压表V2(量程为0~3V,内阻RV2约为2kΩ)
C.滑动变阻器(阻值范围为0~20Ω,额定电流2A)
(1)根据实验记录,画出干电池的U-I图像如图所示,则干电池电动势E=______,内阻r=______;
(2)现有一小灯泡,其U-I特性曲线如图所示,若将此小灯泡和该干电池直接串联组成闭合电路,小灯泡的实际功率是______W(结果保留两位小数)。
1.5V 1.0Ω 0.53W~0.60W
【详解】
(1)根据闭合电路欧姆定律可知,U-I曲线的纵轴截距为电源电动势,由图可知E=1.5V;
曲线斜率绝对值为电源内阻r+RA,根据图像可求得r+RA=2Ω,则r=1.0Ω。
(2)将小灯泡直接与此电源串联后有
即
即灯泡实际电流电压坐标之和为1.5,在灯泡的U-I曲线中做出电源的U-I曲线如图
图中的交点坐标就是此时灯泡的实际电流电压值,如图坐标可读作(0.78A,0.72V),由此可计算功率
由于读数误差,最终功率在0.53W~0.60W即可。
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)