Question

【題目】某同學利用下列器材研究小燈泡的伏安特性：

小燈泡L（額定電壓2.5V，額定電流0.3A）；

電壓表V（量程3V，內阻約3k）；

毫安表mA（量程100mA，內阻9）；

定值電阻R0（阻值3）；

滑動變阻器R（阻值0~10）；

電源E（電動勢4V，內阻不計）；

開關S；導線若干。

(1)實驗要求在0~2.5V的范圍內對小燈泡進行測量，在圖（a）中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整_____；

(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移動至最_____（選填“左”或“右”）端；

(3)實驗得到該小燈泡伏安特性曲線如圖（b）所示，可知隨著電流的增加小燈泡的電阻_______（填“增大”“不變”或“減小”）；若實驗過程中某次讀數(shù)時毫安表的指針位置如圖（c）所示，則此時小燈泡的電阻為_______（保留一位小數(shù)）；

(4)完成實驗后，該同學用另一開關S1和上述器材連接成圖（d）所示的電路，閉合開關S、S1，適當調節(jié)滑動變阻器R的滑片位置，使小燈泡恰好正常發(fā)光；再斷開開關S1，此時小燈泡兩端的電壓為_______V（保留一位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】 左 增大 6.7 1.9

【解析】

（1）[1]本實驗中小燈泡電壓要求從0開始變化，故滑動變阻器采用分壓式接法；由于小燈泡的額定電流為0.3A，電流表量程太小，因此電流表和并聯(lián)擴大量程，故電路連接如圖所示

（2）[2]閉合開關時，電壓表電流表示數(shù)均應該為0，故滑動變阻器滑片置于左側；

（3）[3][4]由可知，圖中點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故圖中表示的電阻越來越大；

從圖c中可知，通過小燈泡的電流為

故燈泡兩端電壓為，故小燈泡的電阻為

（4）[5]閉合S1小燈泡正常發(fā)光，則滑動變阻器接入電路的阻值為

開關S1斷開后，將R0和滑動變阻器接入電路電阻視為電源內阻，則等效內阻為

作出電源的圖像，其與小燈泡伏安特性曲線的交點即為通過小燈泡的電流和電壓，如圖所示，由圖中可知電壓為