Question

15．現(xiàn)要同時(shí)測(cè)電阻R₀的阻值、電源的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r．給定的器材有：兩個(gè)電壓表和電流表，變阻器R₁，電阻箱R₂，待測(cè)的定值電阻R₀，兩節(jié)串聯(lián)的電池，開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干．

（1）甲組同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)如圖（a）所示的電路能夠同時(shí)測(cè)電阻R₀、電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．調(diào)節(jié)變阻器，理想電壓表V₁、V₂和電流表A分別測(cè)得多組U₁、U₂、I的數(shù)據(jù)，并作出U₁-I和U₂-I，圖（b），并根據(jù)圖線得到電源E的電動(dòng)勢(shì)為3V，則內(nèi)阻為2.0Ω．R₀為4.0Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）若甲組同學(xué)調(diào)節(jié)圖（a）中變阻器的電阻為某值時(shí)使電壓表V₂讀數(shù)為1.5V后固定不動(dòng)，然后將電阻R₀更換成一只“1.5V 0.9W”的小燈泡，若已知小燈泡的伏安曲線如圖（c），則小燈泡的實(shí)際功率為0.5W．
（3）乙組同學(xué)在使用上述儀器的時(shí)候發(fā)現(xiàn)電流表已壞，不能夠使用，但是，乙組同學(xué)在合理選擇儀器也能夠在同一電路中測(cè)出電阻R₀的阻值、電源的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r，請(qǐng)?jiān)趫D（d）方框中畫(huà)出乙組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析 把電阻R₀看成是電源的等效內(nèi)阻，那么電壓表V₁就可以看成是測(cè)量的電源兩端電壓，所以根據(jù)U₁-I求解內(nèi)阻，根據(jù)U₂-I的斜率求解R₀．
作出如圖u-I圖線，根據(jù)交點(diǎn)求解燈泡的實(shí)際功率．
在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，我們有伏安法，安阻法，伏阻法，沒(méi)有了電流表我們可以采用伏阻法，即使用電壓表和電阻箱．

解答 解：（1）把電阻R₀看成是電源的等效內(nèi)阻，那么電壓表V₁就可以看成是測(cè)量的電源兩端電壓，
所以根據(jù)U₁-I得U₁=0時(shí)，I=0.5A，
所以R₀+r=$\frac{E}{I}$=6Ω
根據(jù)U₂-I得R₀=$\frac{U}{I}$=4.0Ω
所以r=2.0Ω
（2）作出如圖u-I圖線，
根據(jù)圖象得交點(diǎn)是U=1V，I=0.5mA
所以燈泡的實(shí)際功率P=UI=0.5w
（3）沒(méi)有了電流表我們可以采用伏阻法，即使用電壓表和電阻箱．
設(shè)計(jì)如圖：

故答案為：（1）2.0，4.0
（2）0.5
（3）如圖所示

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律和串聯(lián)特點(diǎn)的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：一是分析電路圖，確認(rèn)電路組成、連接方式、三電表的測(cè)量對(duì)象，二是能從圖象上得到相關(guān)信息．