Question

【題目】描繪一個(gè)標(biāo)有“2.5V0.5A”字樣的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡電壓能從零開始變化，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

a．標(biāo)有“3V0.5A”字樣的小燈泡一個(gè)；

b.10V學(xué)生電源一個(gè)；

c．量程為0﹣3V的電壓表，內(nèi)阻約為3kΩ；

d．量程為0﹣15V的電壓表，內(nèi)阻約為15kΩ；

e．量程為0﹣0.6A的電流表，內(nèi)阻約為0.5Ω；

f．量程為0﹣3A的電流表，內(nèi)阻約為0.1Ω；

g．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0﹣10Ω，允許通過的最大電流1.5A）；

h．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0﹣50Ω，允許通過的最大電流0.1A）；

電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，方便調(diào)節(jié)，請(qǐng)?jiān)谏鲜鏊�給的器材中選取適當(dāng)?shù)钠鞑�，并將它們的編�?hào)填在橫線上。電壓表應(yīng)選_____；電流表應(yīng)選_____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選取_____。（填寫器材名稱前的序號(hào)字母）

（2）將實(shí)物按電路圖1用導(dǎo)線補(bǔ)充完整________。

（3）這位同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如圖2所示。由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計(jì)算出小燈泡的電阻為_____Ω（保留兩位小數(shù)），小燈泡的電阻測(cè)量值_____真實(shí)值（填＜，＞，＝）

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)，以電壓U為橫坐標(biāo)，電流強(qiáng)度I為縱坐標(biāo)畫出圖線，在如圖3給出的四個(gè)I﹣U圖線中，最能反映實(shí)際情況的是_____，簡(jiǎn)要說明理由_____。

Answer 1

【答案】（1）c e g （2）圖見解析； （3）5.2 ＜ C 小燈泡電阻隨溫度升高而增大

【解析】

（1）根據(jù)小燈泡的額定電壓選擇電壓表，根據(jù)額定電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；

（2）為了減小誤差準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，采用分壓式電路，根據(jù)待測(cè)電阻估計(jì)值以及電壓表和電流表的內(nèi)阻確定內(nèi)外接，作出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（3）讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，再利用歐姆定律即可求出此時(shí)小燈泡的電阻阻值，電流表外接，因?yàn)殡妷罕矸至鲗?dǎo)致，燈泡電阻測(cè)量結(jié)果偏小。

（4）根據(jù)小燈泡電阻隨溫度升高而增大結(jié)合歐姆定律，即可選出正確的圖象。

（1）因?yàn)樾�燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選擇c，小燈泡的額定電流為0.5A，故電流表選擇e，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，故滑動(dòng)變阻器選擇g；

（2）為了減小誤差準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，采用分壓式電路，因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，故選擇電流表外接法，故連接實(shí)物圖，如圖所示：

（3）如圖，電流表示數(shù)：I＝0.46A，電壓表示數(shù)：U＝2.40

根據(jù)歐姆定律可得此時(shí)小燈泡電阻阻值：R＝Ω≈5.2Ω

電壓測(cè)量準(zhǔn)確，由于電流表外接，電壓表分流，導(dǎo)致電流測(cè)量偏大，根據(jù)R＝U/I可知，燈泡電阻R測(cè)量結(jié)果偏小，即小燈泡的電阻測(cè)量值小于真實(shí)值；

（4）因?yàn)樾�燈泡電阻隨溫度升高而增大，隨著電壓增大I﹣U曲線上各點(diǎn)到原點(diǎn)連線的斜率越來越小，故ABD錯(cuò)誤，C正確，故選C。I﹣U曲線彎曲的原因是因?yàn)椋盒�燈泡電阻隨溫度升高而增大。