（2014•锦州一模）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．A．电压表V1（量程6V、内阻很大）B．电压表V2（量程4V、内阻很

Question

（2014•锦州一模）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V₁（量程6V、内阻很大）
B．电压表V₂（量程 4V、内阻很大）
C．电流表A（量程 3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值 10Ω、额定电流 4A）
E．小灯泡（2A、7W）
F．电池组（电动势
E、内阻 r
G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数减小．
（1）请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．
（2）每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U₁），标到U）、（I，U₂I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=______V、内阻r=______赘．（结果保留两位有效数字）
（3）在U-I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为______Ω，电池组的效率为______（结果保留两位有效数字）．

Answer 1

（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数减小，则测路端电压，V₂测灯泡两端电压，电路图如图所示．

（2）电源的U-I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=5.5V，电源内阻
r=(△U)/(△I)=(5.5−2.0)/(3.5)=1.0Ω．
（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压U_L=3.5V，此时电路电流I=2.0A，
电源电动势E=Ir+U_L+IR_滑，即5.5V=2.0A×1Ω+3.5V+2.0A×R_滑，则R_滑=0Ω；
电池组的效率η=(P出)/(P总)=(UI)/(EI)=(UL)/(E)=(3.5)/(5.5)≈64%．
故答案为：（1）电路如图所示；（2）5.5；1.0；（3）0.0；64%．