Question

【題目】為研究某一蓄電池組，某興趣小組將一塊舊的電池組充滿電，準備利用下列器材測量電池組的電動勢和內電阻。

甲 乙 丙

A.待測電池組，電動勢約為4V，內阻約幾歐姆

B.直流電壓表、（量程均可滿足要求，均可視為理想電表）

C.定值電阻（未知）

D.滑動變阻器R，最大阻值（已知）

E.導線和開關

（1）現利用以上器材，設計一個電路如圖甲所示，完成對待測電池組的電動勢和內阻的測量。

（2）實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻，方法是先把滑動變阻器R調到最大阻值，再閉合開關，電壓表和的讀數分別為、，則=_______（用、、表示）。

（3）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表和的多組數據、，描繪出圖象（橫軸為），圖線斜率絕對值為k，與橫軸的截距值為a，則電池組的電動勢E=____，內阻r=____（用k、a、表示）。

（4）經測量得到該電池組的電動勢為E=4.0V，內阻r=1Ω，現用該電池組與定值電阻串聯，然后與兩個相同的燈泡構成如圖乙所示的電路，燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示，則每個燈泡的實際功率約為_____W（結果保留兩位小數）。

Answer 1

【答案】（1） （2）ka （3） （4）0.75W （0.73~0.78）

【解析】

（2）滑動變阻器與定值電阻串聯，電流相等：，所以

（3）根據閉合電路歐姆定律得：，整理得：，所以，，所以，

（4）將定值電阻歸到電源內阻，得到新電源：，設每個燈泡的電壓為，則：，將關系畫到圖像中（如圖），讀出橫軸周對應的電流0.5A，電壓1.5V，即為每個燈泡的電流和兩端電壓，乘積求得功率：