题目内容
【题目】某研究性学习小组为了研究一只标有“2.0V,1.0W”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U、I,根据测得的数据,已在I—U坐标系中描点,如图丙所示,请作出I—U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U和I,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。