Question

【題目】為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r的大小并同時(shí)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，同時(shí)記錄電阻箱的阻值R，電壓表的示數(shù)U1，電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出流過(guò)電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條UI圖線，如圖乙所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出流過(guò)電阻箱的電流I的表達(dá)式：________________________________。

（2）小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是________(選填“a”或“b”)。

（3）根據(jù)圖乙可以求得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________ V，內(nèi)電阻r＝________ Ω，該電路中小燈泡消耗的最大功率為______ W。

Answer 1

【答案】b3.02.01.0

【解析】

由電路圖可知，燈泡與電阻箱串聯(lián)，電壓表V1測(cè)燈泡電壓，電壓表V2測(cè)路端電壓；
（1）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻箱兩端電壓，然后由歐姆定律求出電流表達(dá)式．
（2）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)分析判斷哪個(gè)圖象是燈泡電壓隨電流變化的圖象．
（3）電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻．由圖象找出燈泡的最大電流與最大電壓，由P=UI求出最大功率．

（1）電阻箱兩端電壓UR=U2-U1，通過(guò)電阻箱的電流；
（2）燈泡與電阻箱串聯(lián)，電壓表V1測(cè)燈泡電壓，燈泡兩端電壓隨電流增大而增大，由圖乙所示圖象可知，圖線b是燈泡電壓隨電流變化的關(guān)系圖象．
（3）隨電流增大，路端電壓減小，由圖乙所示圖象可知，圖線a是電源的U-I圖象，由圖線a可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，電源內(nèi)電阻；由圖線a可知，燈泡兩端最大電壓為2V，電流為0.5A，燈泡最大功率P=UI=2V×0.5A=1W．