Question

【題目】使用理想電壓表、理想電流表、滑動(dòng)變阻器、直流電源等儀器，研究一只小燈泡完整的伏-安特性，測(cè)得I-U圖象如圖所示．已知滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的有效移動(dòng)長(zhǎng)度為30cm，變阻器的最大阻值為22．5Ω，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì)．

（1）在如圖的虛線(xiàn)框內(nèi)，不改變滑動(dòng)變阻器和電源的位置，補(bǔ)上電壓表、電流表、燈泡，畫(huà)出完整的電路圖．要求滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左滑動(dòng)時(shí)，燈泡的電壓增大．

（2）根據(jù)I-U圖象可知：從A到B的過(guò)程中燈泡的電阻逐漸______（選填“增大”、“減小”），改變的阻值為_(kāi)_____Ω．

（3）在獲得A→B段圖線(xiàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左移動(dòng)了______cm的長(zhǎng)度．

Answer 1

【答案】（1）電路圖如圖所示；

（電流表內(nèi)、外接均可）

（2）增大；5；（3）10

【解析】

試題分析：（1）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法，滑片左移燈泡電壓變大，燈泡與滑動(dòng)變阻器右半部分電阻絲并聯(lián)，電路圖如圖所示．

（2）由I-U圖象可知，從A到B的過(guò)程中，燈泡兩端電壓與電流之比增大，即燈泡的電阻逐漸增大；

應(yīng)用歐姆定律可知，電阻的改變量：．

（3）設(shè)滑片在A點(diǎn)時(shí)與燈泡并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器阻值為R，此時(shí)燈泡兩端電壓，即并聯(lián)電壓為U并=3V，滑動(dòng)變阻器左半段電壓為6V-3V=3V，通過(guò)燈泡的電流為IL=0．2A，由串并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可得：，解得：R=15Ω；與燈泡并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器電阻絲長(zhǎng)度為：，在獲得A→B段圖線(xiàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左移動(dòng)了30-20=10cm．