题目内容
【题目】
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)
(1)在该实验中,电流表应选择 (填“A1”或“A2”),电压表应选择 (填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”).
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在乙图方框中完成实验的电路图.
(3)该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为 .
(4)下图是学习小组在实验中根据测出的数据,在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P= W(保留两位有效数字)。(若需作图,可直接画在图中)
【答案】(1)A2、V1、R1(2)如图所示 (3)h (4)0.37W(0.35W~0.38W)
【解析】试题分析:(1)由P=UI可知,I=P/U=500mA;为了安全和准确,电流表应选择A2;灯泡的额定电压为3V,直流电压表选择3V量程的误差较小,即选V1.因本实验中应采用分压接法,故滑动变阻器应选R1.
(2)分压式+外接法,电路图如下图所示.
(3)由题意可知,电路中有电流但不能调零,且灯泡亮度发生变化,说明滑动变阻器接成了限流接法,故说明h导线发生了断路.
(4)定值电阻与电源组成等效电源,在灯泡I-U图象坐标系内作出等效电源的I-U图象如图所示:
由图示图象可知,灯泡两端电压为1.24V,通过灯泡的电流为0.3A,灯泡实际功率P=UI=1.24×0.3=0.37W.