Question

【題目】某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣的小燈泡L的伏安特性曲線，要求實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確。可供選擇的器材除小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：

電壓表V，量程0~5V，內(nèi)阻約5kΩ

電流表A1，量程0~500mA，內(nèi)阻約0.5Ω

電流表A2，量程0~-100mA，內(nèi)阻約4Ω

滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值10Ω，額定電流2.0A

滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值100Ω，額定電流1.0A

直流電源E，電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)

(1)上述器材中，電流表應(yīng)選___________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選___________(填寫所選器材的字母符號(hào))。

(2)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了圖甲所示的電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使誤差盡量小，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你檢查該電路，指出電路在接線上存在的兩項(xiàng)問(wèn)題：

①__________________________________________________________________；

②__________________________________________________________________。

(3)該同學(xué)校正電路后，經(jīng)過(guò)正確的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)記錄，描繪出了小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由此推斷小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而___________(選填“不變”、“增大”或“減小”)

(4)該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)后又進(jìn)行了以下探究：把兩只這樣的小燈泡并聯(lián)，直接接在電動(dòng)勢(shì)為4V、內(nèi)阻為8Ω的電源上組成閉合回路。請(qǐng)你根據(jù)上述信息估算此時(shí)一只小燈泡的功率約為___________W(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】A1 R1 電流表采用外接的方法 滑動(dòng)變阻器采用分壓的接法 增大 0.19W（0.17-0.21W）

【解析】

（1）燈泡額定電流為0.3A，故電流表應(yīng)選擇A1；由于本實(shí)驗(yàn)中描繪小燈泡的伏安特性曲線，要求電壓從零開始，必須采用分壓接法，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的R1；

（2）由于燈泡內(nèi)阻較小，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，故只能采用電流表外接法，描繪小燈泡的伏安特性曲線，要求電壓從零開始，必須采用分壓接法；該電路中電流表采用內(nèi)接法以及限流接法，故要改為電流表外接法和分壓式接法。

（3）IU圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，則可知，燈泡內(nèi)阻隨電壓的增大而增大；

（4）設(shè)燈泡電壓為U，電流為I，則兩燈泡并聯(lián)接在電源兩端，由閉合電路歐姆定律可得：U=E2Ir，代入數(shù)據(jù)可得：U=4.016I，在原伏安特性曲線圖像中做函數(shù)U=4.016I的圖線，交點(diǎn)代表每個(gè)燈泡兩端的電壓和流過(guò)每個(gè)燈泡的電流，如圖所示：

則由圖可知，燈泡的電壓為1.00V，電流為0.19A，則燈泡的功率P=UI=1.0×0.19=0.19W。