Question

【題目】高二物理研究性學習小組在學習了恒定電流的相關知識后，設計了一個電路，該電路既能測量出電源電動勢E和內阻r，同時又能描繪一定范圍內燈泡的伏安特性曲線。所用器材及已經連接的部分電路如圖甲。實驗時，當調節(jié)滑動變阻器的阻值時，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數。經過多次測量，最后描繪出兩條U-I圖線，如圖乙所示，電壓表內阻很大，電流表內阻不計，請回答下列問題。

（1）請你將圖甲的實物連線補充完整；

（____）

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

（3）電源電動勢E=___________V，內阻r=___________Ω（保留兩位有效數字）；

（4）在坐標系中兩條圖線相交于P點，此時滑動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] 要同時測量出電源電動勢E和內阻r，和描繪燈泡的伏安特性曲線，所以一個電壓表測路端電壓，一個電壓表測燈泡的電壓，電流表測量干路電流。實物連接如圖所示：

；

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

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

[4] 曲線①的斜率等于電源內阻，所以等于內阻：

；

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