题目内容

【题目】某研究性学习小组为了研究一只标有“2.0V1.0W”字样小灯泡的伏安特性曲线,实验室提供了以下器材∶

A.电源E∶电动势为3.0V,内阻不计;

B.电压表V∶量程为0~3V,内阻约为1kΩ

C.电流表A1∶量程为0~3A,内阻约为0.1Ω

D.电流表A2∶量程为0~0.6A,内阻约为0.6Ω

E.滑动变阻器R1∶最大阻值为10Ω,额定电流为2.0A

F.滑动变阻器R2 ∶最大阻值为15kΩ,额定电流为0.5A

G.开关S,导线若干。

1)实验中电流表应选________(填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2");

2)实验设计的电路如图甲所示,请根据电路图将实物图乙连接完整;_________。连接好电路后,在闭合开关前,应将图乙中滑动变阻器的滑片移到_____(填“A”或“B”)端;

3)闭合开关后移动滑动变阻器,测出多组电压表和电流表的示数UI,根据测得的数据,已在IU坐标系中描点,如图丙所示,请作出IU图线;_____并由此判断,小灯泡的电阻随温度升高而_______(填“增大”或“减小”);

4)将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=2Ω的定值电阻串联,接在电动势为2V、内阻不计的电源上,如图丁所示。闭合开关S后,两个小灯泡的总功率为_____W(结果保留两位有效数字)。

【答案】A2 A 增大 0.42

【解析】

1[1][2]由题可得灯泡额定电流为

0.5A

故电流表选A2;为方便实验操作,滑动变阻器应选R1

2[3]对照电路图,实物连接如图所示

[4]闭合开关前,应将滑片移到最左端A端,使输出电压为零保护电路元件。

3[5]作出的图像如图所示

[6]图像的割线斜率是电阻的倒数,由此可知,小灯泡的电阻随温度升高而增大。

4[7]设小灯泡两端的实际电压和实际电流分别为UI,根据闭合电路欧姆定律可得

代入数据并整理得

在图丙所示坐标系中作出的图像如图

由图像可知,两图像交点坐标值为,则每只灯泡的实际功率

两个小灯泡的总功率为0.42W

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