题目内容

【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,15W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流现有如下器材:

直流电源电动势30V,内阻不计

电流表A1量程3A,内阻约0

电流表A2量程600mA,内阻约5Ω

电压表V1量程3V,内阻约3kΩ

电压表V2量程15V,内阻约200kΩ

滑动变阻器R1阻值0~10Ω,额定电流1A

滑动变阻器R2阻值0~1kΩ,额定电流300mA

①在该实验中,电流表应选择 填“A1”或“A2,电压表应选择 填“V1”或“V2,滑动变阻器应选择 填“R1”或“R2).

②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图

③该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为

④下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线

UV

IA

1

0

0

2

05

017

3

10

030

4

15

039

5

20

045

6

25

049

⑤若将该灯泡与一个60Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P= W保留两位有效数字).(若需作图,可直接画在第④小题图中

【答案】①A2,V1R1;②电路图如图1所示;③h;④图象如图2所示;⑤034

【解析】

试题分析:①灯泡额定电流I===05A,电流表选A2量程600mA,内阻约5Ω,灯泡额定电压为3V,电压表选V1量程3V,内阻约3kΩ,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选:R1阻值0~10Ω,额定电流1A).

②由实物电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,根据实物电路图作出电路图,如图1所示

③调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,电压表和电流表示数不能调为零,说明滑动变阻器采用了限流接法,由电路图可知,导线h断了

④根据第4组实验数据在坐标系中描出对应点,然后作出IU图象,如图2所示

⑤电源与60Ω的定值电阻串联组成等效电源,在灯泡伏安特性曲线中作出电源的UI图象,两图象的交点坐标值为,U=11V,I=031A,灯泡功率P=UI=11V×031A≈034W

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