Question

【題目】某學習小組擬研究一個標有“3.6V，1.8W”的小電珠的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：

①電流表A，量程0～0.6A，內阻約為0.2Ω；

②電壓表V，量程0～15V，內阻約為15kΩ；

③滑動變阻器R，阻值范圍0～10Ω；

④學生電源E，電動勢為4V，內阻不計；

⑤開關S及導線若干．

(1)該學習小組中的甲同學設計了如圖甲所示的電路進行測量，請按照圖甲所示的電路圖幫甲同學將圖乙中的實物圖連接起來___________．

(2)甲同學在實驗中發現，由于電壓表的量程較大而造成讀數誤差很大，因而影響了測量結果．于是又從實驗室找來一量程為Ig＝100μA、內阻Rg＝1000 Ω的靈敏電流計，想把該靈敏電流計改裝成量程為5V的電壓表，則需串聯一個阻值為________Ω的電阻．

(3)甲同學用改裝后的電壓表進行實驗，得到電流表讀數I1和靈敏電流計讀數I2如表所示：

I1(A)	0	0.19	0.30	0.37	0.43	0.46	0.48	0.49
I2(μA)	0	10	20	30	40	50	60	70

請在圖丙中的坐標紙上畫出I1－I2圖線______．

　

(4)若將該小電珠接在如圖丁所示的電路中，則該小電珠消耗的電功率約為________W．已知電源的電動勢為E′＝3.0 V，內阻r＝1.5Ω，定值電阻R0＝4.5 Ω.(結果保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】連接圖見解析 49000 圖像見解析 0.35

【解析】

(1)[1]如圖所示．

(2)[2]設需要串聯的電阻阻值為Rx，則有:

Ig(Rg＋Rx)＝5 V

代入數據可得Rx＝49 000 Ω.

(3)[3]根據表格數據可以的下圖

(4)[4]將定值電阻R0看做該電源的內阻的一部分，則內阻r′＝6 Ω，由此可得路端電壓:

U＝E′－Ir′

在I1－I2圖線所在坐標紙上作出該I－U圖象如上一問圖所示，可知其交點坐標表示的電流約為0.32 A，電壓約為1.1 V，所以該小電珠消耗的功率約為:

P＝UI=0.32×1.1 W≈0.35 W.