Question

使用理想电压表、电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器，研究一只小灯泡完整的伏-安特性，测得I-U图象如图所示．已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm，变阻器的最大阻值为22.5Ω，电源电动势为6V，内阻不计．

（1）在如图的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上伏特表、安培表、灯泡，画出完整的电路图．要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大．
（2）根据I-U图象可知：从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐______（选填“增大”、“减小”），改变的阻值为______Ω．
（3）在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了______cm的长度．

Answer 1

（1）滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，滑片左移灯泡电压变大，灯泡与滑动变阻器右半部分电阻丝并联，电路图如图所示．

（2）由I-U图象可知，从A到B的过程中，灯泡两端电压与电流之比增大，即灯泡的电阻逐渐增大；
应用欧姆定律可知，电阻的改变量：△R=R_B-R_A=

UB

IB

-

UA

IA

=

6V

0.3A

-

3V

0.2A

=5Ω．
（3）设滑片在A点时与灯泡并联的滑动变阻器阻值为R，此时灯泡两端电压，即并联电压为U_并=3V，滑动变阻器左半段电压为6V-3V=3V，通过灯泡的电流为I_L=0.2A，由串并联电路特点及欧姆定律可得：（

3

R

+0.2）（22.5-R）=3，解得：R=15Ω；
与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度为：

15

22.5

×30=20cm，在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了30-20=10cm．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）增大；5；（3）10．