Question

【題目】如圖所示，用伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，在電路中接一個(gè)阻值為2Ω的電阻R0，通過改變滑動(dòng)變阻器，得到幾組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

（1）R0的作用是____________________；

（2）用作圖法在坐標(biāo)系內(nèi)作出U-I圖線__________；

（3）利用圖線，測得電動(dòng)勢E=________V，內(nèi)阻r =_________ Ω。

（4）某同學(xué)測另一串聯(lián)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的曲線如圖所示。由所得圖線可知，被測電池組電動(dòng)勢E＝________V，電池組的內(nèi)阻r＝_______Ω。

Answer 1

【答案】保護(hù)電源、電表，防止短路； 1.5； 1.0； 30； 5；

【解析】

(1)為了防止電源發(fā)生短路，我們常用一定值電阻充當(dāng)保護(hù)電阻；

(2)由描點(diǎn)法將表中各點(diǎn)的坐標(biāo)描出，再由直線將各點(diǎn)相連即可；

(3)由圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)可求得電源的電動(dòng)勢；由圖象的斜率可求得內(nèi)阻與保護(hù)電阻之和；因保護(hù)電阻已知，則可求出內(nèi)阻；

(4) 當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，利用這個(gè)結(jié)論求解即可。

(1) R0接在電源附近，是為了防止當(dāng)外部短路時(shí)，電源出現(xiàn)短路現(xiàn)象，故此電阻在此起保護(hù)作用；保護(hù)電源、電表防止短路；同時(shí)可以減小電阻的測量誤差；

(2)先描點(diǎn)，然后用一條直線連接起來，如果不能通過所有點(diǎn)，使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同，如圖所示；

(3)電源的U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢，故E=1.5V；

斜率表示內(nèi)電阻，即

故r=3.0-2.0=1.0Ω；

(4) 當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，由圖象可以看出，當(dāng)電阻R=5Ω時(shí)，電源的輸出功率最大，為45W，故電源內(nèi)阻為5Ω；

再根據(jù)P=I2R=，有：，解得：。