Question

【题目】某同学利用下列器材研究小灯泡的伏安特性：

小灯泡L（额定电压2.5V，额定电流0.3A）；

电压表V（量程3V，内阻约3k）；

毫安表mA（量程100mA，内阻9）；

定值电阻R0（阻值3）；

滑动变阻器R（阻值0~10）；

电源E（电动势4V，内阻不计）；

开关S；导线若干。

(1)实验要求在0~2.5V的范围内对小灯泡进行测量，在图（a）中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整_____；

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动至最_____（选填“左”或“右”）端；

(3)实验得到该小灯泡伏安特性曲线如图（b）所示，可知随着电流的增加小灯泡的电阻_______（填“增大”“不变”或“减小”）；若实验过程中某次读数时毫安表的指针位置如图（c）所示，则此时小灯泡的电阻为_______（保留一位小数）；

(4)完成实验后，该同学用另一开关S1和上述器材连接成图（d）所示的电路，闭合开关S、S1，适当调节滑动变阻器R的滑片位置，使小灯泡恰好正常发光；再断开开关S1，此时小灯泡两端的电压为_______V（保留一位小数）。

Answer 1

【答案】 左 增大 6.7 1.9

【解析】

（1）[1]本实验中小灯泡电压要求从0开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法；由于小灯泡的额定电流为0.3A，电流表量程太小，因此电流表和并联扩大量程，故电路连接如图所示

（2）[2]闭合开关时，电压表电流表示数均应该为0，故滑动变阻器滑片置于左侧；

（3）[3][4]由可知，图中点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，故图中表示的电阻越来越大；

从图c中可知，通过小灯泡的电流为

故灯泡两端电压为，故小灯泡的电阻为

（4）[5]闭合S1小灯泡正常发光，则滑动变阻器接入电路的阻值为

开关S1断开后，将R0和滑动变阻器接入电路电阻视为电源内阻，则等效内阻为

作出电源的图像，其与小灯泡伏安特性曲线的交点即为通过小灯泡的电流和电压，如图所示，由图中可知电压为