Question

【題目】某研究性學習小組為了研究一只標有“2.0V，1.0W”字樣小燈泡的伏安特性曲線，實驗室提供了以下器材∶

A．電源E∶電動勢為3.0V，內阻不計；

B．電壓表V∶量程為0~3V，內阻約為1kΩ；

C．電流表A1∶量程為0~3A，內阻約為0.1Ω；

D．電流表A2∶量程為0~0.6A，內阻約為0.6Ω；

E．滑動變阻器R1∶最大阻值為10Ω，額定電流為2.0A；

F．滑動變阻器R2 ∶最大阻值為15kΩ，額定電流為0.5A；

G．開關S，導線若干。

（1）實驗中電流表應選________（填“A1”或“A2”），滑動變阻器應選用________（填“R1”或“R2"）；

（2）實驗設計的電路如圖甲所示，請根據電路圖將實物圖乙連接完整；（_________）。連接好電路后，在閉合開關前，應將圖乙中滑動變阻器的滑片移到_____（填“A”或“B”）端；

（3）閉合開關后移動滑動變阻器，測出多組電壓表和電流表的示數U、I，根據測得的數據，已在I—U坐標系中描點，如圖丙所示，請作出I—U圖線；（_____）并由此判斷，小燈泡的電阻隨溫度升高而_______（填“增大”或“減小”）；

（4）將同種規格的兩個這樣的小燈泡并聯后再與R=2Ω的定值電阻串聯，接在電動勢為2V、內阻不計的電源上，如圖丁所示。閉合開關S后，兩個小燈泡的總功率為_____W（結果保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】A2 A 增大 0.42

【解析】

（1）[1][2]由題可得燈泡額定電流為

0.5A

故電流表選A2；為方便實驗操作，滑動變阻器應選R1。

（2）[3]對照電路圖，實物連接如圖所示

[4]閉合開關前，應將滑片移到最左端A端，使輸出電壓為零保護電路元件。

（3）[5]作出的圖像如圖所示

[6]圖像的割線斜率是電阻的倒數，由此可知，小燈泡的電阻隨溫度升高而增大。

（4）[7]設小燈泡兩端的實際電壓和實際電流分別為U和I，根據閉合電路歐姆定律可得

代入數據并整理得

在圖丙所示坐標系中作出的圖像如圖

由圖像可知，兩圖像交點坐標值為、，則每只燈泡的實際功率

兩個小燈泡的總功率為0.42W。