Question

【題目】如圖甲所示，為某同學測繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的I–U特性曲線的實驗器材。

（1）根據(jù)實驗原理，用筆畫線代替導線，將圖甲中的實驗電路連接完整__________。

（2）開關S閉合之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應該置于__________端（選填“A”“B”或“AB中間”）。

（3）實驗中測得有關數(shù)據(jù)如下表：

U/V	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80
I/A	0.10	0.16	0.20	0.23	0.25	0.26	0.27

根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出小燈泡的I–U特性曲線__________。

（4）若已知小燈泡燈絲在27℃時電阻值約為1.5 Ω，并且其電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比，試估算該燈泡以額定功率工作時燈絲的溫度約為_________ ℃（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】（1）如圖所示：（2）A（4）（4）1.59×103°C

【解析】

（1）測定伏安特性曲線，電流、電壓需從零開始測起，所以滑動變阻器需采用分壓式接法，根據(jù)燈泡的電阻大小確定電流表的內外接。
（2）滑動變阻器采用分壓式接法，滑片初始的位置應使測量電路部分短路，從而保護測量電路部分。
（3）用平滑的曲線描點作圖。
（4）根據(jù)電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比，求出比例系數(shù)，從圖線求出燈泡在額定電壓下的電阻，從而求出此時的溫度。

（1）測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U特性曲線，電流、電壓需從零開始測起，所以滑動變阻器需采用分壓式接法，燈泡的電阻較小，屬于小電阻，電流表采取外接法。實物連線圖如圖。

（2）開關S閉合之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應該置于A端，使得閉合時，使得測量部分短路，電壓、電流為零，起到保護作用。
（3）根據(jù)數(shù)據(jù)描點作圖，如圖。

（4）因為R=kT，則1.5=k（273+27），解得k=Ω/K，從圖線上知，當U=2.5V時，電流I=0.26A，此時的電阻R′＝Ω＝9.3Ω，根據(jù)R′=kT′，解得T′=9.3×200K=1860K，則t=1860-273=1590°C=1.59×103°C。