Question

【題目】某同學(xué)描繪小燈泡的伏安特。所使用的器材有：

小燈泡L（額定電壓3.8V，額定電流0.50A）

電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）；

靈敏電流計G（量程1mA，內(nèi)阻為500Ω）；

電阻箱Ro（阻值范圍0～9999.9Ω）；

滑動變阻器R1（阻值范圍0～20Ω）；

電源E（電動勢4.5V，內(nèi)阻約2Ω）；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干；

（1）為了能夠?qū)崿F(xiàn)在0-3.8V內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，需將靈敏電流計G改裝成量程為4V的電壓表，則_______（填“串”或“并”）聯(lián)的電阻箱R0的阻值應(yīng)調(diào)整為_________Ω

（2）請在圖（b）的方框中畫全運用上述器材描繪小燈泡伏安特性的實驗電路原理圖，并標(biāo)注對應(yīng)的器材符號____________。

（3）實驗中得到電流表A讀數(shù)I和靈敏電流計G讀數(shù)Ig如下表所示

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
I/(A)	0.13	0.24	0.32	0.38	0.43	0.46	0.48	0.49
Ig/(mA)	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70	0.90

請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖（c）的坐標(biāo)系中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點，做出I-Ig曲線____________。

（4）由I-Ig曲線可知，小燈泡的電阻隨電流的增大而___________（填“變大”“變小”或者“不變”）

（5）如圖（d）所示，將該小燈泡和定值電阻R與一電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=5.0Ω的電源串聯(lián)時，電源的輸出功率最大，可知此時小燈泡的實際功率約為______W定值電阻的阻值R=___________Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）串 （2）如圖所示：

（3）如圖所示：

（4）增大 （5）0.34（0.31~0.36） 1.3（1.0~1.5）

【解析】

（1）將靈敏電流計改裝成量程較大的電壓表，需要串聯(lián)一個電阻

（2）根據(jù)改裝后的電壓表電流表以及燈泡的電阻關(guān)系確定電路的連接方式

（3）根據(jù)數(shù)據(jù)描點連線

（4）根據(jù)內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，求解燈泡的實際功率問題。

（1）將靈敏電流計G改裝成量程為4V的電壓表，則需要串聯(lián)的電阻箱的阻值為

（2）改裝后的電壓表內(nèi)阻為 遠(yuǎn)大于燈泡的內(nèi)阻，故采用電流表外接，滑動變阻器用分壓電路，如圖所示：

（3）做出I-Ig曲線如圖所示

（4）因Ig的值與燈泡兩端的電壓相對于，則I-Ig曲線的斜率的倒數(shù)反映了燈泡電阻的變化有圖像可知，小燈泡的電阻隨電流的增大而增大。

（5）當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源的輸出功率最大，所以當(dāng)燈泡和定值電阻之和等于電源內(nèi)阻時，此時回路中的電流為 ，由圖像可知，此時燈泡兩端的電壓為 ，所以小燈泡的實際功率為，定值電阻兩端的電壓為 所以定值電阻的阻值為