Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲做“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn).已知所用小電珠的額定電壓和額定功率分別為2.5V、1.2W，實(shí)驗(yàn)使用的直流電源的電動(dòng)勢為3.0V內(nèi)阻忽略不計(jì)，實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材規(guī)格如下

a、電流表A1（量程0～0.6A，內(nèi)阻約5Ω）

b、電流表A2（量程0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω）

c、電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）

d、電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約2000Ω）

e、滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10，額定電流1A）

f、滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～5000，額定電流500mA）

請回答下列問題：

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)且盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)選擇_______，電壓表應(yīng)選擇_________、滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_________（填寫實(shí)驗(yàn)器材前的序號(hào)）

（2）根據(jù)所選的實(shí)驗(yàn)器材，請?jiān)O(shè)計(jì)合理的電路原理圖來完成該實(shí)驗(yàn)________

（3）該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用設(shè)計(jì)好的電路測得了該小電珠兩端的電壓U和通過該小電珠的電流，由歐姆定律計(jì)算得到的小電珠的電阻值_______（選填“大于”“等于＂或“小于＂）真實(shí)值

（4）該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過設(shè)計(jì)好的電路得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)得到的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫圖，如圖所示，該圖線向下彎曲，其原因是______.

（5）如果取兩個(gè)這樣的小電珠并聯(lián)以后再與一阻值為2.0Ω的定值電阻串聯(lián)，并接在電動(dòng)勢為3.0V、內(nèi)阻忽略不計(jì)的直流電源兩端，則每個(gè)小電珠消耗的實(shí)際功率應(yīng)為________W（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】a c e 小于 小電珠的電阻隨溫度的升高而增大 0.57（0.50—0.60）

【解析】

(1)由于燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)選：C，額定電流為：，所以電流表選：a，本實(shí)驗(yàn)燈泡兩端電壓從零開始變化，所以滑動(dòng)變阻器用分壓式即用總阻值較小的，即為e；

(2) 本實(shí)驗(yàn)燈泡兩端電壓從零開始變化，所以滑動(dòng)變阻器用分壓式，燈泡的電阻較小，所以電流表應(yīng)外接，電路圖如圖所示：

(3)由于電壓表的分流作用，所以電流表的示數(shù)比流過燈泡的電流更大，由公式可知，電阻的測量值小于真實(shí)值；

(4)I-U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，電阻隨電壓的增大而增大，其原因是燈泡的電阻隨溫度的增大而增大；

(5)將定值電阻與電源等效為內(nèi)阻為2.0，電動(dòng)勢為3.0V的電源，由閉合電路歐姆定律得：，變形得：，I-U關(guān)系圖象作入I-U圖中

由圖可知，U=1.28V，I=0.43A，所以燈泡的實(shí)際功率為： 。