Question

【題目】為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，提供以下實驗器材：

小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)

電壓表V(量程3 V，內阻3 kΩ)

電流表A(量程0.5 A，內阻約0.5 Ω)

電阻箱R0(0～9999.9 Ω)

滑動變阻器R1(阻值0～5Ω，2A)

滑動變阻器R2(阻值0～200Ω，1A)

學生電源E(電動勢4 V，內阻不計)

開關S及導線若干．

（1）關于控制電路中滑動變阻器的連接方法，應選擇_______

A. 分壓式連接 B.限流式連接

（2）為了減小系統誤差，關于測量電路中電壓表和電流表的連接方式，應選擇________

A. 安培表內接法 B.安培表外接法

（3）實驗提供的電壓表量程小于小燈泡的額定電壓，需要把電壓表的量程擴大到4伏，改裝電壓表時，應將電阻箱阻值調至_________Ω，并與題中所給電壓表___________.(選填“串聯”或“并聯”)

（4）請在方框中畫出該實驗的電路圖______。

（5）為操作方便，實驗中滑動變阻器應選擇_______(選填R1或R2)．你的選擇理由是___________.

（6）實驗中得到小燈泡的伏安特性曲線曲線如下圖（a）所示，由實驗曲線可知，隨著電壓的增加小燈泡的電阻______ (填“增大”“不變”或“減小”)

（7）現將與題中完全相同的兩個小燈泡與另一電源E0(電動勢4 V，內阻1．0Ω)和一阻值為9Ω的定值電阻連接成如圖（b）所示電路。此電路中每個小燈泡的兩端的實際電壓為_________V（結果保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】（1）A （2） B （3）1000.0 串聯 （4）

（5）R1 選擇R1時，移動滑片，小燈泡兩端的電壓示數變化比較均勻（線性關系較好） （6）增大； （7）1.1V

【解析】

（1）因要得到從零開始連續可調的多組電壓，則控制電路中滑動變阻器的連接方法，應選擇分壓式連接，故選A.

（2）小燈泡的電阻，則為了減小系統誤差，關于測量電路中電壓表和電流表的連接方式，應選擇安培表外接法，故選B.

（3）電壓表的量程為3V，內阻為3kΩ，則要把電壓表的量程擴大到4伏，改裝電壓表時，應將電阻箱阻值調至，并與題中所給電壓表串聯.

（4）實驗的電路圖：

（5）為操作方便，實驗中滑動變阻器應選擇阻值較小的R1．選擇理由是：選擇R1時，移動滑片，小燈泡兩端的電壓示數變化比較均勻（線性關系較好） .

（6）由實驗曲線可知，隨著電壓的增加I-U線的切線的斜率逐漸減小，則小燈泡的電阻增大.

（7）設每個燈泡兩端電壓為U，電流為I，則由閉合電路的歐姆定律：E=2U+I(r+R)，即4=2U+10I，即：U=2-5I，將此函數關系畫在燈泡的伏安特性曲線上，如圖；交點坐標為U=1.1V，即此電路中每個小燈泡的兩端的實際電壓為1.1V.