Question

9．（1）在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，某同學(xué)采用如圖1甲所示的電路圖，部分連線如圖1乙所示．

①按如圖甲所示的實驗電路，把圖乙中剩余的電路連接起來；
②在圖乙的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于B端（選填“A”或“B”）；
③圖1丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖象，由圖可知，電源的電動勢E=1.5 V，內(nèi)阻r=1Ω．
（2）通常小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變化，一研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室通過實驗研究這一問題．現(xiàn)實驗室備有以下實驗器材：

器材名稱	代號	參數(shù)
小燈泡 電池組 電壓表 電壓表 電流表 電流表 滑動變阻器 滑動變阻器 開關(guān) 導(dǎo)線	L E V1 V2 A1 A2 R1 R2 S M	3.8V，0.3A 電動勢9V，內(nèi)阻0.5Ω 量程0～5V，內(nèi)阻2.0kΩ 量程0～15V，內(nèi)阻3.0kΩ 量程0～0.5A，內(nèi)阻2.0Ω 量程0～5A，內(nèi)阻0.1Ω 0～15Ω額定電流2A 0～150Ω，額定電流0.5A 1只 若干

實驗時要求測量范圍盡可能大，且要求燈泡上的電壓從0調(diào)節(jié)，測量結(jié)果盡可能準確．
①在實驗中，應(yīng)當(dāng)選用的實驗器材有電壓表V₁，電流表A₁，滑線變阻器R₁（填器材“代號”）；
②在圖2甲的虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖；
③該小組同學(xué)通過實驗描繪出小燈泡的I-U圖線，如圖2乙所示，試根據(jù)圖線，求出小燈泡在工作點B時的電阻值為10Ω，此時燈泡的實際功率是0.625W．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)電路圖連接實物電路圖；
②在圖乙的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處；
③電源U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻．
（2）①根據(jù)小燈泡的額定電壓與額定電流大小來選擇電壓表與電流表的量程，根據(jù)采用分壓式接法時變阻器阻值越小調(diào)節(jié)越方便來選擇滑動變阻器；
②根據(jù)實驗要求畫出實驗電路圖即可；
③從圖2乙讀出B點時燈泡的電壓和電流，利用歐姆定律和P=IU計算實際功率；

解答 解：（1）①根據(jù)圖甲所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

②在圖乙的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處，即應(yīng)置于B端；
③由圖丙所示圖象可知，電源U-I圖象與縱軸交點坐標值是1.5，故電源電動勢E=1.5V，電源內(nèi)阻r=$\frac{△U}{△I}=\frac{1.5-1.0}{0.5}Ω=1Ω$；
（2）①根據(jù)小燈泡規(guī)格“3.8V，0.3A”可知，電壓表應(yīng)選V₁，電流表應(yīng)選A₁；實驗時要求測量范圍盡可能大，且要求燈泡上的電壓從0調(diào)節(jié)，因此電路采用滑動變阻器分壓接法，由于阻值越小時，變阻器采用分壓式接法時調(diào)節(jié)越方便，所以變阻器應(yīng)選R₁；
②根據(jù)實驗要求，電流表要用外接法，滑動變阻器采用分壓接法，畫出實驗電路圖如圖丁所示

③從圖2乙可知，小燈泡在工作點B時的電壓為2.5V，電流為0.25A
則小燈泡此時電阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5}{0.25}Ω=10Ω$
小燈泡的實際功率P=IU=2.5×0.25W=0.625W．
故答案為：（1）①如圖所示；②B；③1.5；1；
（2）①V₁；A₁；R₁；
②如圖丁所示；
③10；0.625

點評 本題考查了連接實物電路圖的連接、求電源電動勢與內(nèi)阻，以及實驗器材的選擇，作實驗電路圖；連接實物電路圖時，要注意電壓表正負接線柱不要接反，注意電表量程的選擇；電源U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻．