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    5．某物理学习小组中甲、乙两同学分别做了以下实验．
    （1）甲同学用下列器材探究一个小灯泡（3V、1.5W）的电阻随其两端电压的变化关系：
    A．待测小灯泡（3V、1.5W）
    B．电源（3V，内阻不计）
    C．电流表（0～3A，内阻0.1Ω）
    D．电流表（0～600mA，内阻约0.5Ω）
    E．电压表（0～3V，内阻约0.3kΩ）
    F．滑动变阻器（0～10Ω，1A）
    G．滑动变阻器（0～1kΩ，300mA）
    H．开关一个、导线若干
    ①实验中电流表应选用D，滑动变阻器应选用F（填器材前的字母）
    ②该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示，则小灯泡的电阻随其两端电压的变化关系是电阻随电压的增大而增大
    （2）乙同学用下列器材测定一电池组的电动势和内电阻：
    A．待测电池组（电动势约3V，内阻约1Ω）
    B．定值电阻（R0=5Ω）
    C．电阻箱R（0～99.9Ω）
    D．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）
    E．开关一个、导线若干
    ①请在图乙所示虚线框内画出实验原理图．
    ②该同学正确测量后通过描点得到图丙所示的$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$图象，则由此可知电源的电动势为E=3.0V，内电阻为r=1.0Ω．（保留两位有效数字）
    （3）甲同学将小灯泡与乙同学实验中的电池组、定值电阻组成闭合回路，则小灯泡的实际功率为3.3W（保留两位有效数字）．

    分析 （1）明确实验原理，根据给出的仪器选择正确的接法和仪表；并明确I-U图象的性质；
    （2）明确根据闭合电路欧姆定律测量电动势和内电阻的实验方法，并明确数据处理的方法；
    （3）在I-U图象中作出对应的电源的伏安特性曲线，两图象的交点为灯泡的工作点，从而可明确电压和电流，由P=UI可求得实际功率．

    解答 解：（1）①由图可知，电流的最大值为0.5A，故电流表应选择600mA，故选D；
    因采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选择小电阻F；
    ②由图可知，I-U图象中的斜率减小，因I-U图象中的斜率表示电阻的倒数，可知电阻随电压的增大而增大；
    （2）①因没有给出电流表，故应采用电压表和电阻箱组合进行测量，同时因内阻较小，故应将定值电阻与电源相连充当等效电源；原理较如图所示；
    ②根据闭合电路欧姆定律可知：U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}R$
    变形得：
    $\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{{R}_{0}+r}{E}•\frac{1}{R}$
    则由图象可知：$\frac{1}{E}$=$\frac{1}{3}$
    解得E=3.0V；
    $\frac{{R}_{0}+r}{E}$=$\frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{6}}$
    解得r=1.0Ω；
    （3）在I-U图象中作出等效电源的伏安特性曲线，如图所示；由图可知，灯泡的工作电压为1.1V，电流为0.3A； 则功率P=UI=1.1×0.3=0.33W；
    故答案为：（1）①D；F；②电阻随电压的增大而增大；
    （2）①如图所示；②3.0；1.0；
    （3）0.33．

    点评 本题考查测量电源的电动势和内电阻、描绘灯泡的伏安特性曲线实验，要注意明确图线的性质，能根据图象分析电阻的变化；同时掌握仪表的选择等内容．

    练习册系列答案
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    A．5$\sqrt{3}$NB．5$\sqrt{2}$NC．10$\sqrt{3}$ND．10$\sqrt{2}$N

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    A．B．C．D．

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    A．2m/s2，方向向左B．2m/s2，方向向右C．8m/s2，方向向右D．零

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    电键及导线若干
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