Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中RT為熱敏電阻，電壓表量程為6V，內(nèi)阻RV約10kΩ，電流表量程為0.5 A，內(nèi)阻RA=4.0Ω，R為電阻箱。

（1）該實(shí)驗(yàn)小組首先利用該電路進(jìn)行描繪熱敏電阻的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄不同情況下電壓表示數(shù)U1、電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R，在I-U坐標(biāo)系中，將各組U1、I的數(shù)值標(biāo)記在相應(yīng)位置，描繪出熱敏電阻的部分伏安特性曲線如圖乙中的曲線所示。為了完成該實(shí)驗(yàn)，應(yīng)將導(dǎo)線c端接在_________（選填“a”或“b”）點(diǎn)；

（2）利用（1）中記錄的數(shù)據(jù)，通過(guò)分析計(jì)算可得外電路的電壓U2，U2的計(jì)算式為____；（用U1、I、R和RA表示）

（3）實(shí)驗(yàn)小組利用（2）中的公式，計(jì)算出各組的U2，將U2和I的數(shù)據(jù)也描繪在I-U坐標(biāo)系中，如圖乙中的直線所示，根據(jù)圖像分析可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E=_______V，內(nèi)電阻r=_______Ω；

（4）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)到3.0Ω時(shí)，熱敏電阻消耗的電功率P=_________W。（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 （1）a （2）U2= U1+I(R+RA) （3）6.0 3.0 （4）0.80(0.77～0.83均給分)

【解析】（1）采用伏安法測(cè)電阻，由圖象可知熱敏電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表電阻，所以采用電流表外接法；故導(dǎo)線c應(yīng)接在a點(diǎn)。

（2）根據(jù)電路串并聯(lián)規(guī)律可知外電壓為：

（3）電源兩端的電壓利用歐姆定律可知．利用電源的外特性曲線可知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．把電流表、電阻箱、電源作為等效電源，等效電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0，內(nèi)電阻為： 。

（4）等效電源內(nèi)阻為：r0=3.0+4.0+3.0=10Ω； 在I-U圖象中作等效電源的伏安特性曲線，如圖所示；與熱敏電阻的伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)（4.2，0.31）．所以熱敏電阻的電功率為： 。