Question

【題目】描繪一個標有“2.5V0.5A”字樣的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡電壓能從零開始變化，實驗室備有下列器材：

a．標有“3V0.5A”字樣的小燈泡一個；

b.10V學生電源一個；

c．量程為0﹣3V的電壓表，內阻約為3kΩ；

d．量程為0﹣15V的電壓表，內阻約為15kΩ；

e．量程為0﹣0.6A的電流表，內阻約為0.5Ω；

f．量程為0﹣3A的電流表，內阻約為0.1Ω；

g．滑動變阻器（阻值范圍0﹣10Ω，允許通過的最大電流1.5A）；

h．滑動變阻器（阻值范圍0﹣50Ω，允許通過的最大電流0.1A）；

電鍵一個，導線若干。

（1）為減小實驗誤差，方便調節，請在上述所給的器材中選取適當的器材，并將它們的編號填在橫線上。電壓表應選_____；電流表應選_____；滑動變阻器應選取_____。（填寫器材名稱前的序號字母）

（2）將實物按電路圖1用導線補充完整________。

（3）這位同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數如圖2所示。由圖中電流表、電壓表的讀數可計算出小燈泡的電阻為_____Ω（保留兩位小數），小燈泡的電阻測量值_____真實值（填＜，＞，＝）

（4）根據實驗測定的數據，以電壓U為橫坐標，電流強度I為縱坐標畫出圖線，在如圖3給出的四個I﹣U圖線中，最能反映實際情況的是_____，簡要說明理由_____。

Answer 1

【答案】（1）c e g （2）圖見解析； （3）5.2 ＜ C 小燈泡電阻隨溫度升高而增大

【解析】

（1）根據小燈泡的額定電壓選擇電壓表，根據額定電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；

（2）為了減小誤差準確測量電阻阻值，采用分壓式電路，根據待測電阻估計值以及電壓表和電流表的內阻確定內外接，作出實驗電路圖；

（3）讀出電壓表和電流表的讀數，再利用歐姆定律即可求出此時小燈泡的電阻阻值，電流表外接，因為電壓表分流導致，燈泡電阻測量結果偏小。

（4）根據小燈泡電阻隨溫度升高而增大結合歐姆定律，即可選出正確的圖象。

（1）因為小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選擇c，小燈泡的額定電流為0.5A，故電流表選擇e，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器，故滑動變阻器選擇g；

（2）為了減小誤差準確測量電阻阻值，采用分壓式電路，因為電壓表內阻遠大于燈泡電阻，故選擇電流表外接法，故連接實物圖，如圖所示：

（3）如圖，電流表示數：I＝0.46A，電壓表示數：U＝2.40

根據歐姆定律可得此時小燈泡電阻阻值：R＝Ω≈5.2Ω

電壓測量準確，由于電流表外接，電壓表分流，導致電流測量偏大，根據R＝U/I可知，燈泡電阻R測量結果偏小，即小燈泡的電阻測量值小于真實值；

（4）因為小燈泡電阻隨溫度升高而增大，隨著電壓增大I﹣U曲線上各點到原點連線的斜率越來越小，故ABD錯誤，C正確，故選C。I﹣U曲線彎曲的原因是因為：小燈泡電阻隨溫度升高而增大。