Question

10．實(shí)驗(yàn)桌上有下列實(shí)驗(yàn)儀器：
A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω；）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻約5kΩ，15V檔內(nèi)阻約25kΩ）；
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；
F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干；
G．小燈泡“4V、0.4A”
請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：
（1）利用給出的器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是D（填代號(hào)）．
（2）請(qǐng)將圖甲中實(shí)物連接完整，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

（3）某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，作出U-I圖象如圖乙中圖線a所示，由此可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=6.0Ω；
（4）若要利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，得到如圖乙所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為0.375 W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求以及安全準(zhǔn)確性原則選擇滑動(dòng)變阻器；．
（2）明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（3）電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率絕對(duì)值是電源內(nèi)阻．
（4）由圖丁所示圖象求出兩圖象交點(diǎn)坐標(biāo)值，該坐標(biāo)值是該電源對(duì)燈泡供電時(shí)燈泡兩端電壓與通過(guò)燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡實(shí)際功率．

解答 解：（1）由于電源內(nèi)阻7Ω，電源內(nèi)阻較小，滑動(dòng)變阻器采用限流接法，滑動(dòng)變阻器D即可起到控制和調(diào)節(jié)作用；
（2）本實(shí)驗(yàn)中采用滑動(dòng)變阻器限制電流，因內(nèi)阻較小，電流表采用相對(duì)電源的外接法；并根據(jù)題意可知，電壓表量程選擇3V，電流表量程選擇0.6A；實(shí)物電路圖如圖所示．
（3）由圖丁所示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是3.0，電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，電源內(nèi)阻為：r=$\frac{3}{0.5}$=6.0Ω．
（4）由圖丁所示圖象可知，兩圖象交點(diǎn)坐標(biāo)值為：U=1.5V，I=0.25A，則燈泡實(shí)際功率為：P=UI=1.5V×0.25A=0.375W．
故答案為：（1）D；（2）實(shí)物電路圖如圖所示；（3）3.0，6.0；（4）0.375W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，如果待測(cè)電源內(nèi)阻很小，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)，電流表應(yīng)采用外接法．