Question

19．如圖（甲）所示的M是一個黑箱（內部連接了一個電學元件；小燈泡或定值電阻），小王同學從實驗室找來了如下器材：電壓表V₁（量程3V，內阻很大），電壓表V₂（量程5V，內阻很大），電流表A（量程0.6A，內阻很小），滑動變阻器（50Ω），電源（電動勢和內阻均未知），單刀單擲開關，導線若干．然后他設計了如圖（乙）所示的實物電路來探究黑箱內的元件及電源的電動勢和內阻，通過調整滑動變阻器的阻值，得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù)．

I（A）	0.12	0.21	0.29	0.34	0.42	0.47	0.50
U1（V）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.20	1.60	2.00
U2（V）	4.40	3.95	3.55	3.30	2.90	2.65	2.50

（1）請你幫他將電流I和電壓U₁、U₂的數(shù)據(jù)描到同一坐標系中，并用圓滑的曲線繪出各自的“U-I”圖線（圖丙）．
（2）根據(jù)圖象判斷黑箱中的電學元件最有可能是下面的哪一個？A．A．小燈泡B．定值電阻
（3）當電流表的示數(shù)為0.25A時，黑箱B消耗的電功率為0.13W．
（4）實驗中電源電動勢為5.0V，電源內阻為5.0Ω．
（第（3）、（4）兩步結果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 1、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出各自的“U-I”圖線；
2、根據(jù)電學元件B的U-I圖象和歐姆定律求解；
3、根據(jù)P=UI求出電學元件B的實際功率．
4、作出電源U-I圖象，根據(jù)電源U-I圖象縱坐標的截距和直線的斜率的物理意義求解；

解答 解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出各自的“U-I”圖線；

（2）根據(jù)電學元件B的U-I圖象和歐姆定律得電流增大，電阻增大，
所以黑箱B中的電學元件最有可能是小燈炮，
故選：A．
（3）當電流表的示數(shù)為0.25A時，U=0.5V，
黑箱B消耗的電功率P=UI=0.13W
（4）當電流為零時，U₁=0，U₂=5.0V，則電動勢E=U₁+U₂=5.0V．
當電流I=0.50A時，U₁=2V，U₂=0.5V，
則內阻r=5.0Ω
故答案為：（1）如圖
（2）A
（3）0.13
（4）5.0，5.0

點評 本題考查測定電動勢和內電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義．本題的技巧是應用數(shù)學方法，通過作圖求解B的實際電流和電壓．