Question

【題目】高二物理研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了恒定電流的相關(guān)知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，該電路既能測(cè)量出電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，同時(shí)又能描繪一定范圍內(nèi)燈泡的伏安特性曲線。所用器材及已經(jīng)連接的部分電路如圖甲。實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)，同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)。經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，最后描繪出兩條U-I圖線，如圖乙所示，電壓表內(nèi)阻很大，電流表內(nèi)阻不計(jì)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）請(qǐng)你將圖甲的實(shí)物連線補(bǔ)充完整；

（____）

（2）圖乙中的___________（“①”或“②”）圖線是表示電壓表V的讀數(shù)和電流表A的讀數(shù)之間的關(guān)系；

（3）電源電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω（保留兩位有效數(shù)字）；

（4）在坐標(biāo)系中兩條圖線相交于P點(diǎn)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為___________Ω。

Answer 1

【答案】 ① 4.5V 1.0Ω 0Ω

【解析】

（1）[1] 要同時(shí)測(cè)量出電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，和描繪燈泡的伏安特性曲線，所以一個(gè)電壓表測(cè)路端電壓，一個(gè)電壓表測(cè)燈泡的電壓，電流表測(cè)量干路電流。實(shí)物連接如圖所示：

；

（2）[2] 電壓表V1測(cè)量的是路端電壓，由U=EIr可知，路端電壓隨電流的增大而減小，成線性關(guān)系，所以圖中曲線①表示電壓表V1的讀數(shù)和電流表A的讀數(shù)之間的關(guān)系；

（3）[3]根據(jù)U=EIr可知，曲線①在U軸的截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，所以E=4.5V；

[4] 曲線①的斜率等于電源內(nèi)阻，所以等于內(nèi)阻：

；

（4）[5] 兩條圖線交點(diǎn)處說(shuō)明燈泡的電壓等于路端電壓，滑動(dòng)變阻器的電壓等于零，所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為0Ω。