Question

7．某物理學(xué)習(xí)小組中甲、乙兩同學(xué)分別做了以下實(shí)驗(yàn)．
（1）甲同學(xué)用下列器材探究一個(gè)小燈泡（3V、1.5W）的電阻隨其兩端電壓的變化關(guān)系：
A．待測(cè)小燈泡（3V、1.5W）
B．電源（3V，內(nèi)阻不計(jì)）
C．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.1Ω）
D．電流表（0～600mA，內(nèi)阻約0.5Ω）
E．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約0.3kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器（0～10Ω，1A）
G．滑動(dòng)變阻器（0～1kΩ，300mA）
H．開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用D，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用F．（填器材前的字母）
②該同學(xué)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，如圖甲所示，則小燈泡的電阻隨其兩端電壓的變化關(guān)系是電阻隨電壓的增大而增大．

（2）乙同學(xué)用下列器材測(cè)定一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻：
A．待測(cè)電池組（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約1Ω）
B．定值電阻（R₀=5Ω）
C．電阻箱R（0～99.9Ω）
D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約5kΩ）
E．開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干
①請(qǐng)?jiān)趫D乙所示虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖．
②該同學(xué)正確測(cè)量后通過(guò)描點(diǎn)得到圖丙所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象，則由此可知電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3.0V，內(nèi)電阻為r=1.0Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)給出的儀器選擇正確的接法和儀表；并明確I-U圖象的性質(zhì)；
（2）明確根據(jù)閉合電路歐姆定律測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)方法，并明確數(shù)據(jù)處理的方法；

解答 解：（1）①由圖可知，電流的最大值為0.5A，故電流表應(yīng)選擇600mA，故選D；
因采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，故滑動(dòng)變阻器選擇小電阻F；
②由圖可知，I-U圖象中的斜率減小，因I-U圖象中的斜率表示電阻的倒數(shù)，可知電阻隨電壓的增大而增大；
（2）①因沒(méi)有給出電流表，故應(yīng)采用電壓表和電阻箱組合進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)因內(nèi)阻較小，故應(yīng)將定值電阻與電源相連充當(dāng)?shù)刃щ娫�；原理圖如圖所示；
②根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}$
變形得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{{R}_{0}+r}{E}$
則由圖象可知：$\frac{1}{E}$=$\frac{1}{3}$
解得E=3.0V；$\frac{{R}_{0}+r}{E}$=$\frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{6}}$
解得r=1.0Ω；
故答案為：（1）①D；F；②電阻隨電壓的增大而增大；
（2）①如圖所示；②3.0；1.0；

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻、描繪燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，要注意明確圖線的性質(zhì)，能根據(jù)圖象分析電阻的變化；同時(shí)掌握儀表的選擇等內(nèi)容．