Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用電壓表和電阻箱測(cè)量一組電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻同學(xué)們找到了如下的實(shí)驗(yàn)器材：電池組（電動(dòng)勢(shì)約為6.0V，內(nèi)阻約為1Ω），靈敏電流計(jì)（滿偏電流Ig=100μA，內(nèi)阻Rg=100Ω），定值電阻R1（R1=1Ω），定值電阻R2（R2=59.9kΩ），變阻箱R（阻值范圍0~9.9Ω可調(diào)），開關(guān)，導(dǎo)線若干。同學(xué)們發(fā)現(xiàn)沒有電壓表，于是提出把G表改裝成電壓表

(1)G表改裝成電壓表，應(yīng)選擇上面的某一電阻與G組合，改裝后電壓表量程為__________V

(2)為了準(zhǔn)確地測(cè)量出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，請(qǐng)?jiān)谙伦髨D虛線框中把實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整并在對(duì)應(yīng)的電阻旁邊標(biāo)上__________（R1、R2、R），變阻箱請(qǐng)補(bǔ)充完整變阻箱的符號(hào)

(3)同學(xué)們根據(jù)電表G讀數(shù)和變阻箱R讀數(shù)，作出了圖像如圖所示，已知圖線的斜率為k，截距為b，則所測(cè)得電源的內(nèi)電阻r=__________（用題目中所給的字母表示）

如圖（甲）所示為同學(xué)們找到某型號(hào)的小燈泡的伏安特性曲線，如果把兩個(gè)這樣的燈泡和R0=19Ω的定值電阻串聯(lián)起來接在上述電池上（已知測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)E=6.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω），如圖（乙），則每只燈泡消耗的實(shí)際功率為__________W（保留2位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】0~60~6 或 6 0.20

【解析】

（1）[1]．G表改裝成電壓表，應(yīng)選擇上面的R2與G組合，改裝后電壓表量程為：

U=Ig（R2+rg）=100×10-6×（100+59.9×103）=6V；

（2）[2]．根據(jù)題意可知，本實(shí)驗(yàn)中采用電阻箱與改裝后的電壓表并聯(lián)進(jìn)行分析，并且采用R1與電源串聯(lián)充當(dāng)保護(hù)電阻使用；故電路圖如圖所示；

（3）[3]．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：

變形可得：

則由圖象性質(zhì)可知：

聯(lián)立解得：

（4）[4]．設(shè)燈泡的電壓為U，電流為I，則將兩個(gè)這樣的燈泡和R0=19Ω的定值電阻串聯(lián)起來接在上述電池，則有：

2U=E-I（R0+r）

代入數(shù)據(jù)解得：

U=3-10r；

作出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示，由圖象可知，燈泡電流I=0.2A，電壓U=1V，故功率

P=UI=1×0.2=0.20W；