Question

為了測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，有下列實(shí)驗(yàn)器材：
A．電流表（0～0.6A）
B．電流表（0～10A）
C．電壓表（0～3V）
D．電壓表（0～15V）
E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）
F．滑動(dòng)變阻器（1750Ω，3A）
G．開關(guān)；
H．導(dǎo)線．
（l）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的器材是______（填器材序號(hào)）
（2）在答案卷方框內(nèi)畫出正確的測(cè)量電路圖
（3）在實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)量了新、舊干電池各一節(jié)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果分別作出新、舊干電池的U-I圖象，如圖甲所示．由圖象可知：新電池的電動(dòng)勢(shì)E₁=______V，內(nèi)阻r₁=______Ω；舊電池的電動(dòng)勢(shì)E₂=______V，內(nèi)阻r₂=______Ω．
（4）將這兩節(jié)新、舊電池串聯(lián)起來連接一個(gè)“3V，1.5W”燈泡，已知燈泡電阻的U-I圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象求出燈泡的電壓為3V時(shí)的實(shí)際功率為______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）干電池的電動(dòng)勢(shì)越為1.5V，則可選擇電壓表；由歐姆定律可知電路中的最大電流，則可選出電流表；由滑動(dòng)變阻器的作用可選取滑動(dòng)變阻器；
（2）電壓表測(cè)電源的路端電壓，電流表測(cè)量流過電源的電流；根據(jù)兩電表的內(nèi)阻與電源電阻的關(guān)系可得出誤差最小的電路；
（3）圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象的斜率表示電源的內(nèi)電阻，分別對(duì)兩圖分析可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
（4）由伏安特性曲線可得出3.0V時(shí)的電流值，由P=UI可求得燈泡的實(shí)際功率．
解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證安全與準(zhǔn)確；電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，故電壓表應(yīng)選擇C；為了便于測(cè)量和調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器不能太大，故滑動(dòng)變阻器選E；電路中的電流較小，故電流表可選擇C；開關(guān)、導(dǎo)線為必需無件，
故選A C E G H；
（2）因電流表內(nèi)阻接近電源的內(nèi)電阻，若采用電流表外接法，則因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻不能忽略，測(cè)量值中含有電流表的內(nèi)阻，誤差很大，故應(yīng)選用電流表內(nèi)接法；電路如圖所示；
（3）由圖可知，新電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5；內(nèi)電阻r₁=Ω=0.5Ω；
舊電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V；內(nèi)電阻r₂==0.75Ω；
（4）由圖象可知，當(dāng)電壓為3V時(shí)，電流為0.5A，故電阻消耗的電功率P=UI=3×0.5=1.5W；
故答案為：（1）A C E G H；（2）1.5；0.5；1.5；0.75；（3）1.5W．
點(diǎn)評(píng)：測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)電路接法考慮由于電流表的內(nèi)阻而產(chǎn)生的誤差超過電壓表的內(nèi)阻影響；故一般應(yīng)用如上圖中的接法．