Question

7．（1）如圖甲所示為某校興趣小組通過(guò)電流傳感器和計(jì)算機(jī)來(lái)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，其中R₀為定值，電阻R為可調(diào)節(jié)的電阻箱，電流傳感器與計(jì)算機(jī)（未畫出）相連，該小組成員通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄下電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過(guò)變換坐標(biāo)，經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖乙所示圖象，則該圖象選取了$\frac{1}{I}$為縱坐標(biāo)，由圖乙中圖線可得到該電源的電動(dòng)勢(shì)為4.5V；
（2）現(xiàn)由三個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，標(biāo)出值為“2.5V、0.6A”，每個(gè)小燈泡的I-U特性曲線如圖丙所示，將它們與圖甲中電源按圖丁所示的電路相連，閉合開關(guān)后，A燈恰好正常發(fā)光，則電源的內(nèi)阻r=2.5Ω，圖甲中定值電阻R₀=2Ω．

Answer 1

分析 （1）分析電路結(jié)構(gòu)根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，再結(jié)合圖象進(jìn)行變形，從而明確應(yīng)采用的坐標(biāo)；再根據(jù)圖象性質(zhì)分析電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
（2）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析電路中的電流和路端電壓，再根據(jù)閉合電路歐姆定律分析求解，從而求出燈泡內(nèi)阻和定值電阻．

解答 解：（1）由電路圖可知，本實(shí)驗(yàn)采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由閉合電路歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{r+R+R_{0}}$
變形可得：
$\frac{1}{I}$=$\frac{r+R_{0}}{E}$+$\frac{1}{E}R$
故縱坐標(biāo)應(yīng)選取$\frac{1}{I}$；
由圖可知，圖象的斜率k=$\frac{1}{E}$=$\frac{2-1}{4.5}$；
解得：E=4.5V；r+R=4.5
（2）A燈泡正常發(fā)光，故電壓為2.5V，電流I=0.6A；兩并聯(lián)燈泡電流I'=0.3A，則電壓U’=0.5V；故路端電壓U=2.5+0.5=3V；
電流為0.6A；
由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir
代入數(shù)據(jù)解得r=$\frac{4.5-3}{0.6}$=2.5Ω；
則可知R₀=2Ω
故答案為：（1）$\frac{1}{I}$  4.5       （2）2.5    2

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)以及燈泡伏安特性曲線的應(yīng)用，要注意明確閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，同時(shí)注意燈泡內(nèi)阻隨沉默溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析對(duì)應(yīng)的電壓和電流，不能利用歐姆定律求解燈泡電阻．