Question

【题目】根据试题要求填空或作图。

（1）某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：

电源（电动势为3V，内阻为1）、电键、滑动变阻器（最大阻值5）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U－I图象如图甲所示。

1)根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路___________；

2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到___________端；

3)若某次连接时，把AB间的导线未连上，合上电键，移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是___________ W。（电压表和电流表均视为理想电表）

（2）某学生想利用伏安法较精确测量一个定值电阻Rx的阻值（阻值约为20-30），所供器材如下：

A.电压表V1（量程0-3V，内阻约4k）；

B.电压表V2（量程0-15V，内阻约20k）；

C.电流表A1（量程0-50 mA，内阻为20）；

D.电流表A2（量程0-300 mA，内阻为4）；

E.滑动变阻器R1（0-10，额定电流为1.5A）；

F.滑动变阻器R2（0-2000，额定电流为0.3A）；

G.直流电源E(电动势约9V，内阻约0.5)；

H.电键K，连线用的导线若干根

1).在以上器材中选出适当的器材，有：___________（填写器材前面的字母代号）；

2).在虚线框中画出电路图，要求在图上标出所选器材的符号___________；

（3）学生实验小组想利用图（a）所示电路，测量多用电表内电路电池的电动势和电阻、“×1k”挡内部电路的总电阻。现使用的器材有：

A.多用电表；

B.电压表（量程5V，内阻十几千欧）；

C.滑动变阻器（最大阻值5k）；

D.导线若干。回答下列问题：

1)多用应该将图（a）中多用电表的红表笔和_____（填“1”或“2”）端相连，电表黑表笔连接另一端。

2)若现将图（a）中滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如下图（b）所示，这时电压表的示数如下图（c）所示。则：此时多用电表和电压表的示数如R压表的读数分别为：______和______V。

3)若再次调节上图（a）中滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时获得多用电表和电压表的读数分别为 12.0k和4.00 V。则：从测量数据可知，电压表的内阻为：_____.

4)若多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（d）所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为：___V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为：_____。

Answer 1

【答案】 A端 0.315W BDEGH 2 15000 3.60 12000 9.0 15000

【解析】

（1）[1]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示:

[2]滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，使得小灯泡两端电压为零，所以闭合开关前滑片应置于A端；

[3]若任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，说明滑动变阻器连成限流接法，当滑动变阻器串入电路中的电阻最大值为时，此时电路为一个电动势为3V，内阻为的电源与一个灯泡和的电阻串联，结合图可知，当电流为I=0.35A时，灯泡电压为0.90V，灯泡实际消耗的功率为：

P=UI=0.90×0.35（W）≈0.315W；

（2）[4]电源电动势为9V，则电压表需要选择B，电路最大电流约为：

，

则电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E，因此需要的实验器材为：BDEGH。

[5]电流表内阻已知，电流表可以采用内接法，由题意可知，待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：

（3）[6]多用电表的红表笔对应欧姆表内电源的负极，所以红表笔应接电压表的负接连柱，故红表笔接触2；

[7]欧姆表读数=倍率×表盘读数=

1k×15.0 =15000；

[8]电压表读数为3.60V；

[9]由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值，为12000；

[10][11]调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0k和4.00V；多用电表的中值电阻等于内电阻，故R=15000；

由闭合电路欧姆定律和欧姆定律可知，

，

代入数据有：

；