Question

16．某課外興趣小組在探究有關電路問題時設計了如圖甲的電路，實驗器材：
電壓表V₁量程為0-3V，內阻Rv₁約為3kΩ：
電壓表V₂量程為0-15V，內阻Rv₂約為10kΩ：
電流表A量程為0-0.6A，內阻R_A約為3.0Ω
熱敏電阻R_T：滑動變限器R₁電源（電動勢E、內阻r）；開關、導線若干

該興趣小組按照電路圖連接好電路后，閉合開關，通過改變滑動變阻器阻值，記錄不同情況下多組電壓表V₁示數U₁、電壓表V₂示數U₂和電流表的示數I．
（1）該興趣小組首先進行描繪熱敏電阻的伏安特性曲線的實臉．在I-U坐標系中，將各組U_l、I的數值標記在相應位置，描繪出熱敏電阻的部分伏安特性曲線．如圖乙中曲線所示．為了減小實驗誤差，應將導線c端接在a（選填“a”或“b”）點；為了讓所描繪的曲線左側盡可能完整一些，應選用最大阻值適當大（選填“大”或“小”）一些的滑動變阻器R；
（2）運用（l）中接好的電路，再進行測量電源電動勢和內阻的實驗．將U₂和I的數據也描繪在I-U坐標系中，如圖乙中直線所示．根據圖象分析可知，電源的電動勢E=6.0V，內電阻r=5.0Ω：（計算結果保留兩位有效數字）
（3）小組成員在實驗過程中發現，當滑動變阻器R的滑片滑至最左端時，電壓表V₁恰好滿偏，經過分析可知電流表A內阻R_A=2.5Ω．

Answer 1

分析 （1）分析電路結構，明確電流表外接法的應用；
（2）根據串并聯電路的規律可明確路端電壓的表達式；
（3）根據伏安特性曲線可明確電源的電動勢和內電阻．
（4）明確電路結構，由圖求出當電壓表滿偏時的電流，再由閉合電路歐姆定律即可求得電流表內阻．

解答 解：（1）利用伏安法測電阻，由圖象可知熱敏電阻的阻值遠小于電壓表電阻，所以采用電流表外接法；故導線c應接在a點；要想讓所描繪的曲線左側盡可能完整一些，由圖可知，圖中缺少小電流部分，故應選用總阻值較大的滑動變阻器；
（2）根據串并聯電路規律可知：外電壓：U₂=U₁+I（R+R_A）．
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勢和內電阻．把電流表、電阻箱、電源作為等效電源，等效電源的電動勢為6.0，內電阻為r=$\frac{6.0-4.0}{0.4}$=5.0Ω；
（3）當電壓表滿偏時，電壓為3V，則由圖可知此時電流大小為0.4A，則由閉合電路歐姆定律可知：
E=U-I（R_A+r）
代入數據解得：R_A=2.5Ω；
故答案為：（1）a； 大 （2）6.0，5.0  （3）2.5

點評 本題考查描述伏安特性曲線的實驗，要注意本實驗中要明確分壓接法的應用條件；并注意在實驗中應用所學過的物理規律求解．