Question

【题目】如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一个阻值为2Ω的电阻R0，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：

（1）R0的作用是____________________；

（2）用作图法在坐标系内作出U-I图线__________；

（3）利用图线，测得电动势E=________V，内阻r =_________ Ω。

（4）某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝_______Ω。

Answer 1

【答案】保护电源、电表，防止短路； 1.5； 1.0； 30； 5；

【解析】

(1)为了防止电源发生短路，我们常用一定值电阻充当保护电阻；

(2)由描点法将表中各点的坐标描出，再由直线将各点相连即可；

(3)由图象与纵坐标的交点可求得电源的电动势；由图象的斜率可求得内阻与保护电阻之和；因保护电阻已知，则可求出内阻；

(4) 当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，利用这个结论求解即可。

(1) R0接在电源附近，是为了防止当外部短路时，电源出现短路现象，故此电阻在此起保护作用；保护电源、电表防止短路；同时可以减小电阻的测量误差；

(2)先描点，然后用一条直线连接起来，如果不能通过所有点，使曲线两侧的点数大致相同，如图所示；

(3)电源的U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，故E=1.5V；

斜率表示内电阻，即

故r=3.0-2.0=1.0Ω；

(4) 当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图象可以看出，当电阻R=5Ω时，电源的输出功率最大，为45W，故电源内阻为5Ω；

再根据P=I2R=，有：，解得：。