Question

【題目】在某次描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，所選用的實(shí)驗(yàn)器材有：

A：小燈泡“2.5 V 0.2 A”，

B：電流表 0～0.6A～3 A(內(nèi)阻約為 1 Ω)

C：電壓表 0～3V～15 V(內(nèi)阻很大)

D：滑動(dòng)變阻器“2 A,10 Ω”

E：電源(兩節(jié)干電池)

F：開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí)小杰同學(xué)采用了如圖甲所示的實(shí)物電路，則在具體實(shí)驗(yàn) 操作前該電路需改進(jìn)的地方有_______________________________________________；____________________________________。(寫出兩點(diǎn). )

(2)在電路改進(jìn)之后，小杰同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，都不能使小燈泡兩端電壓達(dá)到 2.5 V 額定電壓，而是只能勉強(qiáng)達(dá)到 1.80 V，于是他猜想是否干電池太舊，總電動(dòng)勢(shì)只能達(dá)到 1.8 V，為了驗(yàn)證自己的猜想，他用以上器材進(jìn)行了測(cè)該電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，電路圖如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表．

U(V)	2.37	2.30	2.18	2.10	1.90	1.60	1.30
I(A)	0.11	0.14	0.18	0.21	0.29	0.42	0.56

請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)紙上畫出U-I圖線，由圖線可得 E＝_____V，電源內(nèi)阻為r＝_____Ω.

②在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中電壓只能達(dá)到1.8 V 的原因是否如小杰所猜測(cè)______________？（填“是”或“否”）。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得小燈泡兩端電壓為 1.8 V 時(shí)電流為 0.19 A，試通過分析說明只能達(dá)到1.80 V的原因_______________．

Answer 1

【答案】電流表應(yīng)采用外接法 電流表量程太大（或滑片應(yīng)置于左側(cè)用了內(nèi)接） 2.61 2.60 否 在小燈泡伏安特性實(shí)驗(yàn)中，由于滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，使得外電阻與內(nèi)電阻阻值接近，因而外電壓不可能接近電源的電動(dòng)勢(shì)

【解析】

（1）小燈泡內(nèi)阻很小，約為幾歐姆到十幾歐姆，而電壓表內(nèi)阻很大，約為幾千歐姆定律到幾萬歐姆，燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表應(yīng)采用外接法而不是采用內(nèi)接法；電源電動(dòng)勢(shì)約為3V，燈泡電阻約為幾歐姆左右，電路最大電流不會(huì)超過0.6A，電流表應(yīng)選0.6A量程而不是選擇3A量程；由圖甲所示可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，滑片應(yīng)置于左端，不能放在右端；

（2）①根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出圖象，電源的U﹣I圖象如圖所示：

由圖象可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值為2.61，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝2.61V，電源內(nèi)阻r2.60Ω；

②電源電動(dòng)勢(shì)為2.61V，電壓表示數(shù)達(dá)不到2.5V，不是電源電動(dòng)勢(shì)太小造成的；燈泡兩端電壓為1.8V時(shí)，燈泡電阻R9.5Ω，分壓支路小燈泡與電流表總內(nèi)阻約為10歐姆，滑動(dòng)變阻器最大阻值為10Ω，則滑動(dòng)變阻器與分壓支路并聯(lián)電阻約為5歐姆，U分壓＝IR并R并1.7V，所以電壓表示數(shù)不能達(dá)到1.80V。