题目内容
【题目】一个标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡,其灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一探究性学习小组在实验室研究这一问题,现实验室备有以下实验器材:
电池组E:电动势9V,内阻0.5Ω
电压表V1:量程0~5V,内阻2.0kΩ
电压表V2:量程0~15V,内阻3.0kΩ
电流表A1:量程0~0.3A,内阻2.0Ω
电流表A2:量程0~6A,内阻0.4Ω
滑动变阻器R1:0~10Ω,额定电流2A
滑动变阻器R2:0~100Ω,额定电流0.5A
固定电阻R0:5Ω,额定电流5A
开关S一个、欧姆表一只、导线若干
①实验开始,小组中的某位成员用欧姆表探测了该小灯泡的电阻,他所选择的倍率为“×1档”,并且进行了正确的操作步骤,你认为他的测量结果可能是__
A.2Ω左右 B.12欧左右 C.20欧左右 D.200欧左右
②实验时要求测量范围尽可能大,且要求灯泡上的电压从0开始调节,测量结果尽可能准确.现在有图1示四个电路,其中可选用的电路有__
③在实验中,应当选用的实验器材有电压表__,电流表__,滑动变阻器__(填器材名称代号).请根据所选的实验电路图在图2实物图上连线,并要求实验开始滑片位于左端
④该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I﹣U图线,如图3所示,试根据图线中给出的数据,求出小灯泡在工作点B的电阻值为 Ω .
⑤将该小灯泡与R=4Ω的定值电阻串联,接在电动势为4V、内阻r=1Ω的电源上,如图4所示。闭合开关S后,则电流表的示数为____A,此时小灯泡的热功率为___W。
(电流表内阻忽略不计,结果保留2位有效数字)
⑥实验中随着滑动变阻器滑片的移动,干电池的总功率P随着电源的路端电压U会发生变化,图5中的各示意图中正确反映P-U关系的是。
A B C D
【答案】 A D V1,A1,R1 10Ω 0.26A 0.70W B
【解析】(1)灯泡正常工作时的电阻为,由于灯泡正常工作时温度高于常温,则常温下用欧姆表测量其电阻值小于13Ω,故选项A正确;
(2)要求灯泡上的电压从O开始调节,所以电路图必须用滑动变阻器分压接法,所以AB图错误;因灯泡的电阻远小于电压表的内阻,则采用电流表外接,故选项C错误,D正确;故选D.
(3)因灯泡额定电压为3.8V,电流为0.3A,则在实验中,应当选用的实验器材有电压表V1,电流表A1,滑动变阻器选择阻值较小的R1,便于调节;电路连接如图;
(4)小灯泡在工作点B的电压为2.5V,电流为0.25A,则电阻值为.
(5)将电源等效为电动势为4v,内阻为5Ω的电源,画出该电源的I-U图像,
两条直线的交点为灯泡的工作点,可读出I=0.26A,U=2.7U,则P=IU=0.26×2.7W=0.70W
(6)电源的总功率,则选项B正确;故选B.