题目内容
【题目】用伏安法测盘某一小灯泡的伏安特性曲线,现有实验器材如下:
A.小灯泡(额定电压2.5V.额定电流0.3A)
B.电流表(量程0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电流表(量程3A,内阻约0.025Ω)
D.电压表(量程3V.内阻约3kΩ)
E.滑动变阻器(0-10Ω)
F.滑动变阻器(0-2000)
G.电源(电动势3V.内阻不计)
H.开关和导线若干
①为了方便测量且测量结果尽量准确,电流表应选____;滑动变阻器应选___.选填器材前的字母)
②为了获得更准确的伏安特性曲线,实验电路应选用图l中的___(填字母代号).
③闭合开关前电路图中的滑动变阻器的滑片应该置于最____端(选填“左”“右”)。
④闭合开关,移动滑动变阻器的滑片的位置,发现电压表的示数逐渐增大,但电流表指针却几乎不动,电路的故障可能为_________________.
⑤读出图2中的电压表和电流表的示数,并将该组数据标注在图3的I-U坐标系中,然后画出小灯泡的I-U曲线________.
⑥将本实验中的小灯泡两端加2.5V的电压,则小灯泡的实际功率约为___W;若直接接在电动势为2.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端,则小灯泡的实际功率约为____W.(结果均保留两位有效数字)
【答案】B E B 左 灯泡断路 0.75 0.38~0.41
【解析】
(1)小灯泡的额定电流为0.3A,故电流表应该选B;因本实验应采用分压式接法,故采用总阻值较小的滑动变阻器,故选E;
(2)因要求电压从零开始调节,故滑动变阻器采用分压接法,因灯泡内阻较小,故电流表选用电流表外接法,故选择电路B;
(3)为了保护电路,闭合开关前电路图中的滑动变阻器的滑片应该置于最左端;
(4)电压表有示数,说明电压表的两个接线柱和电源的两极连接的电路中无断路;电流表指针几乎不动,说明电路中电阻很大,可能是断路了,故出现这种情况的可能性是小灯泡断路。
(5)伏安特性曲线如图所示:
(6)由小灯泡的伏安特性曲线可知,小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.3A,故功率,如图,在小灯泡的U—I图像上再做出表示电源的U—I图,两图线的交点坐标为U=1.45V,电流I=0.27A,则小灯泡的功率为P=UI=0.39W,由于存在作图误差,故功率P的范围可为:0.38~0.41。