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    11．某同学在测定电源电动势E、内电阻r实验中，用下列器材组装成了一个电路：
    电压表V1、电压表V2、电流表、滑动变阻器R、小灯泡、电池、电键一个，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．该同学每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，经多次测量后分别描绘了a、b两条U-I图线，如图所示．

    （1）请在方框内画出电路图．
    （2）电池的电动势E=3.0V、内阻r=2Ω．
    （3）在U-I坐标中两条图线相交时电池的效率为66.7%．

    分析 （1）测电源电动势与内阻实验时，电压表测路端电压，随滑动变阻器接入电路阻值的增大，电压表示数增大；灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小；根据电压表示数变化确定各电路元件的连接方式，然后作出实验电路图．
    （2）电源的U-I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．
    （3）由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后由P=UI及效率公式求出电池组的效率．

    解答 解：（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，V1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=3.0V，电源内阻r=$\frac{△U}{△I}=\frac{3-2}{0.5}=2Ω$．
    （3）由图所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.0V，此时电路电流I=0.5A，
    电池的效率η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}=\frac{UI}{EI}=\frac{2}{3}$=66.7%．
    故答案为：（1）电路图如图所示；（2）3.0；2；（3）66.7%

    点评 电源的U-I图象与纵轴的交点是电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，求电源内阻时要注意看清楚纵轴坐标起点数据是多少，否则容易出错．

    练习册系列答案
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