Question

為了用同一個DIS測量電路，不但能測量小燈泡的實(shí)際功率，還能測量電池組的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路．其中被測小燈泡標(biāo)注有“2.4V、0.3A”，共有四個滑動變阻器供實(shí)驗(yàn)中選用，其中：
R₁為“5Ω、1W”R₂為“10Ω、0.5W”
R₃為“10Ω、4W”R₄為“40Ω、4W”
（1）為了“測量電池組的電動勢和內(nèi)阻”，用電壓傳感器和電流傳感器測量的數(shù)據(jù)作出圖線．閉合S₁后測出的U-I圖線如圖（b）所示，根據(jù)圖線可知電池組的內(nèi)阻為______Ω．
（2）為了“測量小燈泡的實(shí)際功率與兩端電壓的變化關(guān)系”，根據(jù)圖（b）所示，S₂處于______（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，滑動變阻器選用______．
（3）如果將小燈泡兩端的連接線斷開，直接用多用表的歐姆擋測量其電阻，測得的數(shù)值為______Ω．

Answer 1

【答案】分析：由圖線，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析圖線的縱軸截距和斜率的意義，即可求出電源的電動勢和內(nèi)阻．
用歐姆表的時候就是這個值，即冷態(tài)電阻值．
解答：解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得，U=E-Ir，得，當(dāng)I=0時，U=E，即圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，則讀出電源的電動勢為E=3.0V，圖線的斜率等于電源的內(nèi)阻，由上知，r=1Ω．
（2）由U₁的讀數(shù)變化從0開始到2.7V，即從0開始，變阻器必須采用分壓接法（因?yàn)榇��?lián)接法，即使變阻器電阻為最大值電流也不可能為0）．這就要求S₂處于閉合狀態(tài)（S₂斷開時是串聯(lián)接法）．滑動變阻器選用R₁，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差．
（3）由燈泡的U-I線可以看出來在電流小于0.1A前是直線，斜率大小就是電阻，0.1A時電壓為0.2V，所以直接用多用表的歐姆擋測量其電阻，測得的數(shù)值為2Ω．
故答案為：（1）1（2）閉合，R₃（3）2
點(diǎn)評：本題是伏安法測電阻和伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻兩個實(shí)驗(yàn)二合一，關(guān)鍵從實(shí)驗(yàn)原理上來理解，根據(jù)電路的動態(tài)變化分析兩圖線與電表測量值的對應(yīng)關(guān)系．