Question

6．某同學(xué)用圖甲所示的電路測繪額定電壓為3.0V的小燈泡伏安特性圖線，并研究小燈泡實(shí)際功率及燈絲溫度等問題．

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整．
（2）連好電路后，開關(guān)閉合前，圖甲中滑動變阻器R的滑片應(yīng)置于A（填“A端”、“B端”或“AB正中間”）．
（3）閉合開關(guān)，向B端調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片，發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大”，則分析電路的可能故障為B．
A．小燈泡短路   B．小燈泡斷路   C．電流表斷路   D．滑動變阻器斷路
（4）排除故障后，該同學(xué)完成了實(shí)驗(yàn)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出的小燈泡I-U圖線如圖乙．形成圖中小燈泡伏安特性圖線是曲線的原因?yàn)闊艚z電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大．
（5）已知小燈泡燈絲在27℃時電阻是1.5Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k（273+t），k為比例常數(shù)．根據(jù)I-U圖線，估算該燈泡正常工作時燈絲的溫度約為987℃．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖，確定電流表的內(nèi)外接和滑動變阻器的接法．
分壓電路閉合開關(guān)前滑片應(yīng)在分得的電壓最小處．
根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
分析圖象特點(diǎn)，根據(jù)歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）要求加在小燈泡上的電壓從零到小燈泡的額定電壓連續(xù)可調(diào)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡電阻較小，電流表應(yīng)采用外接法．
實(shí)物電路圖如圖所示：

（2）由電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于A端，此時分壓電路分壓最小．
（3）若燈泡短路、電流表和滑動變阻器斷路，則電壓表的讀數(shù)均為零，故ACD錯誤，如果燈泡斷路，則電壓表與電流表組成分壓電路，向b端調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片，發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大，故電路故障是燈泡斷路，
故選：B．
（4）因?yàn)闊艚z電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，因此小燈泡伏安特性圖線是曲線．
（5）該燈泡正常工作時電壓U=3V，
根據(jù)歐姆定律得R=$\frac{3}{0.475}$=6.3Ω
已知小燈泡燈絲在27℃時電阻是1.5Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k（273+t），
解得：k=0.005，
所以該燈泡正常工作時燈絲的溫度約為t=987℃．
故答案為：（1）如圖
（2）A
（3）B
（4）燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大；
（5）987

點(diǎn)評 本題考查了描繪小燈泡伏安特性圖線實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理圖、數(shù)據(jù)處理等操作，尤其是結(jié)合圖線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的能力是考查的重點(diǎn)，在平時中要加強(qiáng)訓(xùn)練．