现要同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r。给定的器材有:两个电压表和电流表,变阻器R1,电阻箱R2,待测的定值电阻R0,两节串联的电池,开关S及导线若干。(1)甲组同学

◎ 题目

现要同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r。给定的器材有:两个电压表和电流表,变阻器R1,电阻箱R2,待测的定值电阻R0,两节串联的电池,开关S及导线若干。

(1)甲组同学设计一个如图(a)所示的电路能够同时测
电阻R0、电源的电动势及内阻。调节变阻器,理想
电压表V1、V2和电流表A分别测得多组U1、U2、I
的数据,并作出U1—I和U2—I,图(b),并根据图线得到电源E的电动势为3V,则内阻为 ▲ Ω。R0 ▲ Ω。(结果保留两位有效数字)

(2)若甲组同学调节图(a)中变阻器的电阻为某值时使电压表V2读数为1.5V后固定不动,然后将电阻R0更换成一只“1.5V 0.9W”的小灯泡,若已知小灯泡的伏安曲线如图,则小灯泡的实际功率为    ▲  W。
(3)乙组同学在使用上述仪器的时候发现电流表已坏,不能够使用,但是,乙组同学在合理选择仪器也能够在同一电路中测出电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r,请在方框中画出乙组同学完成实验的实验电路图。

◎ 答案

(1)2.0,  4.0
(2)做出如图u-I图线,交点为灯泡的实际功率0.5W

(3)设计如图(若有其他合理的设计也给分)

◎ 解析

(1)把电阻R0看成是电源的等效内阻,那么电压表V1就可以看成是测量的电源两端电压,
所以根据U1-I得U1=0时,I=0.5A,所以R0+r==6Ω,根据U2-I得R0==4.0Ω
所以r=2.0Ω
(2)作出如图u-I图线,如下图

根据图象得交点是U=1V,I=0.5mA
所以灯泡的实际功率P=UI=0.5w
(3)没有了电流表我们可以采用伏阻法,即使用电压表和电阻箱.设计如图:

点评:本题考查了学生对欧姆定律和串联特点的掌握和运用,本题关键:一是分析电路图,确认电路组成、连接方式、三电表的测量对象,二是能从图象上得到相关信息.

◎ 知识点

    专家分析,试题“现要同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r。给定的器材有:两个电压表和电流表,变阻器R1,电阻箱R2,待测的定值电阻R0,两节串联的电池,开关S及导线若干。(1)甲组同学…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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