Question

（A）一個標有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關系圖線如圖所示，利用這條圖線計算：
（1）在正常發光情況下，燈泡的電功率P=______W．
（2）假設燈絲電阻與其絕對溫度成正比，室溫有300K，在正常發光情況下，燈絲的溫度為______K．
（3）若一定值電阻與燈泡串聯，接在20V的電壓上，燈泡能正常發光，則串聯電阻的阻值為______Ω．
（B）現有一種特殊的電池，它的電動勢E約為9V，內阻r約為50Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA，為了測定這個電池的電動勢和內阻，某同學利用如圖（a）所示的電路進行實驗，圖中電壓表的內阻很大，對電路的影響可不考慮，R為電阻箱，阻值范圍0～9 999Ω，R是定值電阻，起保護電路的作用．

（1）按原理圖連接實物電路圖

（2）實驗室備有的定值電阻R有以下幾種規格，本實驗應選哪一種規格？
A.10Ω 2.5W   B.100Ω 1.0W
C.200Ω 1.0W   D.2 000Ω 5.0W
（3）該同學接入符合要求的R后，閉合開關S，調整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數，改變電阻箱阻值，取得多組數據，作出了如圖 （b）所示的圖線（已知該直線的截距為0.1V^-1）．則根據該同學所作出的圖線可求得該電池的電動勢E為______V，內阻r為______Ω．

Answer 1

【答案】分析：A、（1）當燈泡電壓為12V時，由圖可知燈泡的電阻，則由P=可求得燈泡的功率；
（2）由圖可讀出燈泡正常發光及室溫下的電阻，由比例關系可求得燈泡正常發光時的溫度；
（3）由燈泡額定值可求得燈泡的額定電流，再由串聯電路的規律可求得串聯電阻的阻值；
B、（1）由原理圖按順序將各實物圖連接，注意電壓表的量程；
（2）由電源的充許電流可以分析滑動變阻器的阻值；
（3）由閉合電路歐姆定律可得出公式，結合圖象可以得出電動勢和內阻．
解答：解：（A）
（1）由圖可知，當燈泡電壓為12V時，燈泡電阻為6Ω，由P=得：P==24W； 
（2）由圖可知，在室溫下燈泡電阻為1Ω；因溫度與電阻成正比，故有：=；
解得：燈泡正常發光時的溫度為1800K；
（3）燈泡正常發光，則流過電路的電流為：I=A=2A；串聯電阻兩端的電壓為U=20-12V=8V；
則串聯電阻的阻值R==4Ω；

（B）（1）根據原理圖，將實物連接如圖所示；
（2）由于電源內電流不能超過50mA；故當電阻箱為零時，電路中電阻至少應為：-50Ω=110Ω；為了準確并且安全地實驗，滑動變阻器應選擇C；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：U=
則=+
則圖象與縱軸的交點為，故有：=0.1；
解得：E=10V；
圖象的斜率表示k===0.05；
解得：r≈50Ω（46～51均可）
故答案為：（1）24；（2）1800（3）4；
B、（1）如上圖； （2）C；（3）10；50（46～51）
點評：本題考查伏安特性曲線及測定電源的電動勢和內阻；兩個實驗都要注意實驗的原理及數據的處理方法．