Question

15．为了探究两个电源对定值电阻的供电效率，某同学设计了如图所示的实验电路，在单刀双掷开关动作后调节滑动变阻器，读出三个电表的示数，作出它们的伏安特性曲线．
（1）根据电路图1，用笔画线代替导线将图2中所给的器材连接图补充完整；
（2）为了安全，实验开始前滑片P应置于d端，试验中通过调节变阻器得出多组实验数据，绘出了伏安特性曲线，由图3可知Ⅱ电源的电动势为2.0．
（3）由伏安特性如知Ⅰ电源和Ⅱ电源单独对电阻R₀的供电效率之比是0.81．
（4）要使实验中测量定值电阻的误差尽可能小，对三块电表内阻大小的要求是A．
A．电压表V₁应选择内阻较大的好
B．电压表V₂应选择内阻较大的好
C．电流表A应选择内阻较大的好
D．电流表A应选择内阻较小的好．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理图可得出对应的实物图；
（2）根据实验安全性要求可明确滑动变阻器的阻值应如何变化；由图象中的线II可求得电动势；
（3）根据两电源的图象与电阻的图象的交点可得出对应的电源的效率，则可求得比值；
（4）根据欧姆定律及电路结构进行分析，即可明确误差原因．

解答 解：（1）根据给出的原理图可得出对应的实物图如图所示；
（2）为了实验的安全性考虑，开始时应使电路中电流最小，故滑动变阻器应从d端开始调节；图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故II的电动势为2.0V；
（3）由图可知，两电源分别给R₀供电时，图象与III图的交点为电阻的工作点，由图可知，I电源的输出电压为1.2V，电动势为2.5V；效率为；η=$\frac{1.2}{2.5}$×100%=44.8%；
II的输出电压为1.4V，电动势为2V；故效率η=$\frac{1.4}{2}$=70%；故效率之比为：$\frac{0.448}{0.7}$=0.64；
（4）测量定值电阻时，用电流表测量电流，电压表V₁测量电压值，再由欧姆定律求解；实验中的误差来自于电压V₁的分流，故应让V₁的内阻尽量大些；故选：A．
故答案为：（1）如图所示；（2）d；2.0；（3）0.64；（4）A

点评 本题考查测量电源的电动势及内电阻实验，要注意图象的应用，明确图象的交点的含义；同时本题实物图的连接较为复杂，应注意保证连线不能交叉．