题目内容
【题目】“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.直流电源3V(内阻不计)
B.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω)
C.直流电流表0~3A(内阻约为0.025Ω)
D.直流电压表0~3V(内阻约为3.0kΩ)
E.滑动变阻器100Ω,0.5A
F.滑动变阻器10Ω,2A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(1)实验中电流表应选用_____,滑动变阻器应选用_____(均填写仪器前的字母);
(2)根据所提供器材,在线框中画出实验电路图___;
(3)如图甲是此实验的器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在上问中所画的电路图,补充完成图中实物间的连线___;
(4)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____。(选填“左端”“右端”或“正中间”);
(5)由于电路故障,电压表和电流表均有读数,但调节滑动变阻器,它们的读数不能为零。其故障的原因是_____和_____之间的导线发生断路(填图甲中导线两端的编号);
(6)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示,图中所描绘不是直线,某同学分析实验结论时对出现曲线的原因给出以下理由,其中正确的是_____
A.实验时操作错误,从而使读数错误。
B.小灯泡灯丝电阻不是恒值,随温度升高会发生变化
C.电路中的连接点有接触不良的现象
D.改描I﹣U曲线可能变为直线
(7)根据实验数据,画出小灯泡I﹣U图线如图所示。由此可知,当电压为0.75V时,小灯泡的灯丝电阻是_____Ω。(计算结果保留三位有效数字)
【答案】B F 左端 5 13 B 6.00(5.70~6.05)
【解析】
(1)[1][2].小灯泡的额定电流为,故选电流表B;滑动变阻器选择较小的,便于操作,故选滑动变阻器F;
(2)[3].电流表内阻和小灯泡的内阻相接近,故采用电流表外接法,要求小灯泡两端的电压从零开始,所以采用滑动变阻器的分压接法,电路图如图所示:
(3)[4].根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
(4)[5].为了保护小灯泡不被烧坏,应使得小灯泡两端的电压为零,所以滑动变阻器的滑片应置于最左端;
(5)[6][7].调节滑动变阻器,两个电表的读数不能为零。其故障的原因是滑动变阻器接成了限流形式,即5和13之间的导线发生断路;
(6)[8].图线出现曲线的原因是由于小灯泡灯丝电阻不是恒值,随温度升高会发生变化,故选B.
(7)[9].由图乙所示图象可知,当小灯泡两端的电压为0.75V时,小灯泡中的电流为0.125A,所以根据欧姆定律可得此时小灯泡的电阻为: