Question

（15分）某同學從下表中選出實驗器材，測量小燈泡的伏安特性曲線，得到如圖的I－U圖線．請根據(jù)他所做的試驗，分析以下問題：

器　材（代號）	規(guī)　　格
電流表（A1） 電流表（A2） 電壓表（V1） 電壓表（V2） 滑線變阻器（R0） 電池（E） 電鍵（K） 導線若干	量程0~0.6A，內(nèi)阻1Ω 量程0~3A，內(nèi)阻1Ω 量程0~3V，內(nèi)阻約2kΩ 量程0~15V，內(nèi)阻約10kΩ 阻值0~25Ω，電阻絲長度30cm 電動勢6V，內(nèi)阻不計

⑴在如圖的I－U圖線中，A到B過程中燈泡電阻改變了      Ω．得出AB圖線的實驗過程中，變阻器滑動片在電阻絲上移動的長度是      cm．

⑵ 該同學在測量電路中電流表選用     （填代號），電壓表選用      （填代號），滑線變阻器采用       （填分壓式、限流式）接法，該同學電流表采用了        （填內(nèi)、外）接法．

⑶ 結合所學的電學知識，在圖示虛線框中（部分電路已畫出），不改變電源和變阻器位置，根據(jù)合理的實驗要求和方法畫出正確的電路圖，用鉛筆補畫完整實驗電路圖，要求變阻器滑動片右移時，燈泡兩端電壓變大．

⑷ 說明⑶ 問中采用該實驗電路圖的理由．

 

Answer 1

【答案】

⑴ 10  12   ⑵ A₁ V₂ 分壓式    內(nèi)接法⑶ 如下圖所示

⑷ 根據(jù)實驗要求電流表應選小量程0.6A，電壓表應選較大量程15V，電壓表內(nèi)阻比燈泡電阻約30~40Ω差得更多，故應采用電流表外接法；

實驗中的最小電流是圖中的0.10A，若變阻器用限流式接法，則燈泡中的最小電流

，I ＞I_A，即變阻器最大阻值不小，不能滿足實驗要求，故只能采用分壓式接法。

【解析】

試題分析：⑴由 在B狀態(tài)時，電阻為30Ω，在A狀態(tài)時電阻為40Ω，所以電阻改變了10Ω，設B狀態(tài)時滑線變阻器與燈泡并聯(lián)的電阻的阻值為R，此時燈泡兩端電壓，即并聯(lián)電壓為U_并=3V，滑動變阻器右半段電壓為6V-3V=3V，通過燈泡的電流為I_L=0.1A，由串并聯(lián)電路特點及歐姆定律可得：（+0.1）（25−R）＝3解得：R=15Ω，在A狀態(tài)時，滑線變阻器的電阻為25Ω，則滑片移動的距離為×（25-15）cm＝12cm。

⑵在實驗中由于電表存在的誤差，所以能用小量程不用大量程，電流表用A₁ ，電壓表用V₂ ，由于實驗中要求電壓從0開始調(diào)節(jié)，所以控制電路就采用分壓式，在實驗中電壓表的示數(shù)最大達到了6V等于電源的電動勢，如果是外接，由于電流表的分壓，電壓表的示數(shù)不可能達到6V，所以電流表一定是用了內(nèi)接法。  

⑶ 如右圖所示，實際用電流表的內(nèi)接法較好。

⑷ 根據(jù)實驗要求電流表應選小量程0.6A，電壓表應選較大量程15V，由于電流表內(nèi)阻已知，故應采用電流表內(nèi)接法；

考點：本題考查描繪小燈光的伏安特性曲線。