Question

15．為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，小李同學(xué)準(zhǔn)備用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來完成實(shí)驗(yàn)．器材如下：
a．小燈泡“2.5V、0.2A”
b．電流表0-0.6A-3A（內(nèi)阻約0.5Ω）
c．電壓表0-3V-15V（內(nèi)阻分別約為10kΩ與50kΩ）
d．滑動(dòng)變阻器“2A、l0Ω”
e．干電池（兩節(jié)）
f．開關(guān)

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖（甲）中完成實(shí)物連接圖．
（2）線路連接完整后，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最左端（填“最左端”或“最右端”）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑線變阻器，都不能達(dá)到小燈泡兩端的額定電壓2.5V．于是小李同學(xué)準(zhǔn)備選用以上實(shí)驗(yàn)器材測(cè)定該電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．請(qǐng)你幫他在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U一I圖象，可以得出該電池組E=2.55V，內(nèi)阻r=3.13Ω． （結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)原理及方法進(jìn)行分析，確定滑動(dòng)變阻器以及電流表的接法；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全原則進(jìn)行分析，明確滑片開始時(shí)應(yīng)讓測(cè)量部分電壓為零；
（3）根據(jù)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理分析電路圖；
（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，明確圖象的意義，由數(shù)學(xué)規(guī)律可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）要想描繪燈泡的伏安特性曲線，應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用電流表外接法；故實(shí)物圖如圖所示；
（2）由圖可知，測(cè)量部分與滑動(dòng)變阻器左側(cè)并聯(lián)；為了讓電流由小到大進(jìn)行調(diào)節(jié)，開始時(shí)應(yīng)讓滑片滑到最左端；
（3）因?yàn)榻o出了電流表和電壓表，故可以直接利用伏安法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；故電路圖如圖所示；
（4）根據(jù)U=E-Ir可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，故E=2.55V； 圖象的斜率表示內(nèi)電阻，故r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.55-1.30}{0.40}$=3.13Ω；
故答案為：（1）最左端； （2）如圖； （3）如圖； （4）2.55； 3.13．

點(diǎn)評(píng) 本題考查描繪小燈泡的伏安特性曲線以及測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理和方法，注意原理圖的確定和實(shí)物圖的連接，同時(shí)一定要掌握好數(shù)據(jù)處理的基本方法．