Question

【题目】“探究LED灯的伏安特性”实验中,所用器材有:灯泡L1与L2(最大阻值均为几十欧)、量程适当的电流表A(内阻约几欧)和电压表V(内阻非常大)、直流电源E、滑动变阻器R、电键S。

(1)某同学已连接好如图甲所示的电路,在闭合电键前,请仔细辨图,指出图中的不当之处____；

A.不应采用电流表外接法 B.电流不应从电压表的负接线柱流入

C.不应采用滑动变阻器的分压接法 D.滑动变阻器的滑片不应位于中间

(2)修正电路后,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片并得到灯泡L1的I-U图像如图乙中的图线L1,则可知灯L1的电阻随电压增大而__________(填“变大”“变小”或“不变)；

(3)换用灯L2重做实验,得其I-U图像如图乙中的图线L2,现将滑动变阻器的滑片移至合适位置并固定,同时撤去“导线1”接灯L2时电流表的读数为0.16A,接灯L1时电流的读数为0.08A,当灯被短路时,电流表的读数应为________(结果保留两位有效数字)；

Answer 1

【答案】（1）BD （2）变小 （3）0.32A

【解析】

由于要求灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器必须分压式接法。从图中可知，滑动触头也在不当位置，电压表的接线柱接反了。两只灯泡L1和L2 的伏安特性曲线如图Ⅱ中Ⅰ和Ⅱ所示，结合图甲所示电路，找出分别接两只灯泡L1和L2时的电压值，根据闭合电路的欧姆定律求解电动势和内阻，然后求解短路电流.

（1）灯泡内阻较小，故可采用电流表外接法，选项A错误；电流不应从电压表的负接线柱流入，选项B正确；由于要求灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器必须分压式接法，选项C错误；滑动变阻器的滑片不应位于中间，要在最左端位置，选项D正确；故选BD.

（2）因I-U图像的斜率的倒数等于电阻，可知灯L1的电阻随电压增大而变小；

（3）由图乙可以读出，接灯L2时电流表的读数为0.16A，此时的电压为：U2=0.8V；接灯L1时电流表的读数为0.08A，此时的电压：U1=1.2V；
设电源的电动势为E，电路中的其他部分的电阻值为R，由闭合电路的欧姆定律得：
E=U1+I1R ①
E=U2+I2R ②
联立得：E=1.6V，R=5Ω
所以当灯被短路时，电流表的读数：