Question

【題目】某研究性學習小組的同學欲做“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗.已知所用小電珠的額定電壓和額定功率分別為2.5V、1.2W，實驗使用的直流電源的電動勢為3.0V內阻忽略不計，實驗可供選擇的器材規格如下

a、電流表A1（量程0～0.6A，內阻約5Ω）

b、電流表A2（量程0～3A，內阻約0.1Ω）

c、電壓表V1（量程0～3V，內阻約3kΩ）

d、電壓表V2（量程0～15V，內阻約2000Ω）

e、滑動變阻器R1（阻值0～10，額定電流1A）

f、滑動變阻器R2（阻值0～5000，額定電流500mA）

請回答下列問題：

（1）為了完成實驗且盡可能減小實驗誤差，電流表應選擇_______，電壓表應選擇_________、滑動變阻器應選擇_________（填寫實驗器材前的序號）

（2）根據所選的實驗器材，請設計合理的電路原理圖來完成該實驗________

（3）該研究性學習小組的同學用設計好的電路測得了該小電珠兩端的電壓U和通過該小電珠的電流，由歐姆定律計算得到的小電珠的電阻值_______（選填“大于”“等于＂或“小于＂）真實值

（4）該研究性學習小組的同學通過設計好的電路得到了多組實驗數據，并根據得到的多組數據在坐標系中描點畫圖，如圖所示，該圖線向下彎曲，其原因是______.

（5）如果取兩個這樣的小電珠并聯以后再與一阻值為2.0Ω的定值電阻串聯，并接在電動勢為3.0V、內阻忽略不計的直流電源兩端，則每個小電珠消耗的實際功率應為________W（結果保留兩位小數）

Answer 1

【答案】a c e 小于 小電珠的電阻隨溫度的升高而增大 0.57（0.50—0.60）

【解析】

(1)由于燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選：C，額定電流為：，所以電流表選：a，本實驗燈泡兩端電壓從零開始變化，所以滑動變阻器用分壓式即用總阻值較小的，即為e；

(2) 本實驗燈泡兩端電壓從零開始變化，所以滑動變阻器用分壓式，燈泡的電阻較小，所以電流表應外接，電路圖如圖所示：

(3)由于電壓表的分流作用，所以電流表的示數比流過燈泡的電流更大，由公式可知，電阻的測量值小于真實值；

(4)I-U圖象的斜率表示電阻的倒數，由圖可知，電阻隨電壓的增大而增大，其原因是燈泡的電阻隨溫度的增大而增大；

(5)將定值電阻與電源等效為內阻為2.0，電動勢為3.0V的電源，由閉合電路歐姆定律得：，變形得：，I-U關系圖象作入I-U圖中

由圖可知，U=1.28V，I=0.43A，所以燈泡的實際功率為： 。