Question

實(shí)驗(yàn)題：
（1）如圖所示表頭G與R₁，R₂，R₃組成多量程伏特計(jì)，已知表頭量程為500μA，內(nèi)阻為300Ω，則當(dāng)U₁=3V，U₂=100V，U₃=250V時(shí)，R₁，R₂，R₃值分別為：R₁=

5700

Ω，R₂=

1.94×10⁵

Ω，R₃=

3×10⁵

Ω
（2）小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大．某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：

I（A）	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U（A）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

a．在方框圖中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖．可用的器材有：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器（0-10Ω）、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干．
b．在圖中描出小燈泡的U-I曲線．
c．現(xiàn)在測(cè)得一個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω．問(wèn)：將本實(shí)驗(yàn)的小燈泡接在該電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是

0.28

W．（若需作圖，可以在圖中畫(huà)出）

Answer 1

分析：（1）電流表改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，串聯(lián)的阻值為R=

U

Ig

-Rg，U為改裝后的量程．
（2）a、滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；小燈泡電阻較小，故采用安培表外接法；
b、在坐標(biāo)系中先畫(huà)出各個(gè)點(diǎn)，然后用一條平滑的曲線連接；
c、先畫(huà)出電源的路端電壓與電流關(guān)系圖線，兩線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓和電流就是實(shí)際電壓和電流．

解答：解：（1）當(dāng)U₁=3V時(shí)，串聯(lián)電阻阻值：R₁=

U1

Ig

-R_g=

3

500×10-6

-300=5700Ω；
當(dāng)U₂=100V時(shí)，串聯(lián)電阻阻值：R₂=

U2

Ig

-R₁-R_g=

100

500×10-6

-5700-300=1.94×10⁵Ω；
當(dāng)U₂=250V時(shí)，串聯(lián)電阻阻值：R₃=

U3

Ig

U2

Ig

-R₂-R₁-R_g=

250

500×10-6

-1.94×10⁵-5700-300=3×10⁵Ω；
（2）a、需要電源、導(dǎo)線、電鍵、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表；描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓、電流要從零開(kāi)始連續(xù)調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；小燈泡電阻較小，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，應(yīng)采用安培表外接法，電路圖如下左邊圖所示：

b、根據(jù)描點(diǎn)法作圖，得到如上右圖所示；
c、電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，短路電流為

1.5

2

=0.75A，電流與路段電壓的關(guān)系式為：U=E-Ir=1.5-2r，
在上圖中作出電流與路段電壓的圖線，如圖；交點(diǎn)坐標(biāo)即為小燈泡的實(shí)際電壓和電流，故功率為：P=UI=0.8×0.35=0.28W．
故答案為：（1）5700；1.94×10⁵；3×10⁵；（2）a、電路圖如圖所示；b、圖象如圖所示；c、0.28．

點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查電壓表的改裝原理，明確串聯(lián)電阻的分壓作用，會(huì)求電阻阻值．
（2）本題關(guān)鍵要先畫(huà)出小燈泡的伏安特性曲線和電源的路端電壓與電流關(guān)系圖線，根據(jù)交點(diǎn)得到電源的實(shí)際輸出電壓，再計(jì)算電功率．