Question

【题目】用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1（量程6V、内阻很大）
B．电压表V2（量程3V、内阻很大）
C．电流表A（量程3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）
E．小灯泡（2A、5W）
F．电池组（电动势E、内阻r）
G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．

（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整．
（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1 ， U1）、（I2 ， U2），标到U﹣I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=V、内阻r=Ω．（结果保留两位有效数字）
（3）在U﹣I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为Ω（结果保留两位有效数字）．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）4.5,1.0
（3）0
【解析】解：（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则V1测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示．（2）电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻

r= = =1.0Ω．（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.5V，此时电路电流I=2.0A，

电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，则R滑=0Ω．

故答案为：（1）电路图如图所示；（2）4.5；1.0；（3）0．

（1）在测电源电动势的实验中，伏特表测的是路端电压，安培表测的是流过电源的电流。描绘小灯泡伏安特性曲线实验当中，电压表测灯泡两端电压，电流表侧有个小灯泡的电流。根据实验原理，画出实验电路图。
（2）外电路伏安特性曲线，和中州的焦点就是电源电动势，和横州的焦点是短路时的电流。
（3）外电路伏安特性曲线电阻的伏安特性曲线交点，代表电阻，接入电路时实际的电压和电流。