Question

【题目】描绘一个标有“2.5V0.5A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化，实验室备有下列器材：

a．标有“3V0.5A”字样的小灯泡一个；

b.10V学生电源一个；

c．量程为0﹣3V的电压表，内阻约为3kΩ；

d．量程为0﹣15V的电压表，内阻约为15kΩ；

e．量程为0﹣0.6A的电流表，内阻约为0.5Ω；

f．量程为0﹣3A的电流表，内阻约为0.1Ω；

g．滑动变阻器（阻值范围0﹣10Ω，允许通过的最大电流1.5A）；

h．滑动变阻器（阻值范围0﹣50Ω，允许通过的最大电流0.1A）；

电键一个，导线若干。

（1）为减小实验误差，方便调节，请在上述所给的器材中选取适当的器材，并将它们的编号填在横线上。电压表应选_____；电流表应选_____；滑动变阻器应选取_____。（填写器材名称前的序号字母）

（2）将实物按电路图1用导线补充完整________。

（3）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图2所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出小灯泡的电阻为_____Ω（保留两位小数），小灯泡的电阻测量值_____真实值（填＜，＞，＝）

（4）根据实验测定的数据，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标画出图线，在如图3给出的四个I﹣U图线中，最能反映实际情况的是_____，简要说明理由_____。

Answer 1

【答案】（1）c e g （2）图见解析； （3）5.2 ＜ C 小灯泡电阻随温度升高而增大

【解析】

（1）根据小灯泡的额定电压选择电压表，根据额定电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；

（2）为了减小误差准确测量电阻阻值，采用分压式电路，根据待测电阻估计值以及电压表和电流表的内阻确定内外接，作出实验电路图；

（3）读出电压表和电流表的读数，再利用欧姆定律即可求出此时小灯泡的电阻阻值，电流表外接，因为电压表分流导致，灯泡电阻测量结果偏小。

（4）根据小灯泡电阻随温度升高而增大结合欧姆定律，即可选出正确的图象。

（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择c，小灯泡的额定电流为0.5A，故电流表选择e，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选择g；

（2）为了减小误差准确测量电阻阻值，采用分压式电路，因为电压表内阻远大于灯泡电阻，故选择电流表外接法，故连接实物图，如图所示：

（3）如图，电流表示数：I＝0.46A，电压表示数：U＝2.40

根据欧姆定律可得此时小灯泡电阻阻值：R＝Ω≈5.2Ω

电压测量准确，由于电流表外接，电压表分流，导致电流测量偏大，根据R＝U/I可知，灯泡电阻R测量结果偏小，即小灯泡的电阻测量值小于真实值；

（4）因为小灯泡电阻随温度升高而增大，随着电压增大I﹣U曲线上各点到原点连线的斜率越来越小，故ABD错误，C正确，故选C。I﹣U曲线弯曲的原因是因为：小灯泡电阻随温度升高而增大。