Question

（1）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小灯泡（3.8V，1.5W）
B．直流电源（电动势4.5V，内阻约0.4Ω）
C．电流表（量程0～500mA，内阻约0.5Ω）
D．电压表（量程0～5V，内阻约5000Ω）
E．滑动变阻器R₁（0～5Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R₂（0～50Ω，额定电流1A）
G．开关一个，导线若干
①如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的______，应选用的滑动变阻器是______（填器材前的字母）

②在描绘小灯泡的伏安特性时，以电流值作横坐标，电压值作纵坐标．所得的实际图线可能是下图图线中______

（2）（10分）用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：
A．电压（量程3V）  
B．电流表（量程0.6A）
C．电流表（量程3A）
D．定值电阻R（阻值4Ω，额定功率4W）
E．滑动变阻器R（阻值范围0-20Ω，额定电流1A）

（1）电流表应选______；（填器材前的字母代号）
（2）将图乙中的实物按图甲的电路连线；
（3）根据实验数据作出U-I图象（如图丙所示），则蓄电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω；
（4）定值电阻R在电路中的作用是______（只要求写出一点）．

Answer 1

【答案】分析：（1）①根据实验的原理可得实验中应选用滑动变阻器的接法；由电流表及灯泡内阻间的关系可选用电流表的接法；②根据灯泡内阻随温度变化而变化的性质可以选出正确答案；
（2）①根据表中数据可知电流的范围，则可选出电流表；
②根据实验原理图，根据实物图连接需注意事项进行连接；
③由闭合电路欧姆定律可得出实验的表达式，则由数形关系可得出电源的电动势和内电阻；
④定值电阻在电路中可以保护电源，防止电源短路，还要增大内电阻的测量值，减小误差．
解答：解：（1）由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式，分压式接法适用于测量较大阻值电阻（与滑动变阻器的总电阻相比），由于R₁＜R_L，选用R₁时滑片移动时，电压变化明显，便于调节．又小灯泡的电阻约R_L=9.6Ω，＞，所以安培表应该选用外接法．故应选用图丙所示电路．由于电路中采用分压接法，故滑动变阻器应采用小电阻E；
（2）随着灯泡中电流的增大，灯丝温度升高电阻变大，反映在U-I图线上应该是曲线且曲线的斜率越来越大，故选项D正确；
（2）①由坐标轴可知，电路中最大电流为0.50A，故可以采用0.6A的电流表，故选B；
②由原理图可知，电路采用串联，故选将各元件串联后，再并联电压表；注意导线应接在接线柱上；且不能交叉；如右图
③由闭合电路欧姆定律可知，U=E-I（R+r），故图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示电源的内电阻与定值电阻的和；
故E=2.10V，r=-4=0.20Ω；
④定值电阻在电路起到以下作用：
a、保护作用；b、增大等效内阻的测量值，减小误差；c、当改变滑动变阻器阻值时，电压表示数变化大．（回答一个就可，有其它合理答案，同样给分．）
故答案为：（1）①丙 E；②D；
（2）①B；②如右图；③2.10；0.20；④保护作用．
点评：本题考查测量电动势和内电阻以及测量灯泡的伏安特性线实验，两实验均为重点实验，应熟练掌握．