Question

為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r的大小并同時(shí)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，同時(shí)記錄電阻箱的阻值R，電壓表V1的示數(shù)U1，電壓表V2的示數(shù)U2．根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出流過電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條U﹣I圖線，如圖乙所示．請(qǐng)回答下列問題：

（1）寫出流過電阻箱的電流I的表達(dá)式I=　��；（用U1、U2、R表示）

（2）電源兩端電壓隨電流變化的圖象是　�。ㄟx填“a”或“b”）；當(dāng)電阻箱阻值調(diào)節(jié)為　0　Ω時(shí)，兩條圖線存在交點(diǎn)；

（3）根據(jù)圖乙可以求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=　　V，內(nèi)電阻r=　　Ω，該電路中小燈泡消耗的最大功率為　1.0　W．（本小題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【考點(diǎn)】： 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

【專題】： 實(shí)驗(yàn)題．

【分析】： 由電路圖可知，燈泡與電阻箱串聯(lián)，電壓表V1測(cè)燈泡電壓，電壓表V2測(cè)路端電壓；

（1）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻箱兩端電壓，然后由歐姆定律求出電流表達(dá)式．

（2）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)分析判斷哪個(gè)圖象是燈泡電壓隨電流變化的圖象．

（3）電源的U﹣I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻．

由圖象找出燈泡的最大電流與最大電壓，由P=UI求出最大功率．

【解析】： 解：（1）電阻箱兩端電壓UR=U2﹣U1，通過電阻箱的電流I=；

（2）燈泡與電阻箱串聯(lián)，電壓表V1測(cè)燈泡電壓，燈泡兩端電壓隨電流增大而增大，由圖乙所示圖象可知，圖線b是燈泡電壓隨電流變化的關(guān)系圖象．當(dāng)電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0時(shí)，燈泡兩端電壓即為路端電壓，兩條圖線存在交點(diǎn)．

（3）隨電流增大，路端電壓減小，由圖乙所示圖象可知，圖線a是電源的U﹣I圖象，由圖線a可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，電源內(nèi)電阻r===2Ω；由圖線a可知，燈泡兩端最大電壓為2V，電流為0.5A，燈泡最大功率P=UI=2V×0.5A=1.0W．

故答案為：（1）I=；（2）b；0（3）3.0；2.0；1.0

【點(diǎn)評(píng)】： 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律，掌握應(yīng)用圖象法求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的方法即可正確解題．