题目内容
【题目】有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用:
A.电压表V1(0~5V,内阻约10kΩ)
B.电压表V2(0~10V,内阻约20kΩ)
C.电流表A1(0~0.3A,内阻约1Ω)
D.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A)
G.学生电源(直流6V)、开关及导线
(1)为了调节方便,测量尽可能准确,实验中应选用电压表 ,电流表 ,滑动变阻器 .(填器材的前方选项符号,如A、B)
(2)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据;请在下面的方框中完成实验电路图。
(3)P为上图中图线上的一点,PN为图线上P点的切线、PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,对应P点,小灯泡的电阻约为 Ω。(保留两位有效数字)
(4)小灯泡的U-I图线是曲线而不是过原点的直线,原因是__________。
【答案】(1)A,D,E;(2)电路如下图所示;(3)5.3;(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大。
【解析】
试题分析:(1)根据小灯泡的标志“4V,2W”的字样,电压表应选A;通过小灯泡的额定电流,电流表应选D;本实验要求小灯泡电流从零开始调节,滑动变阻器应用分压式接法,为便于调节(灵敏),应选阻值小的变阻器E。
(2)因小灯泡电阻远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,要求小灯泡电流从零开始调节,所以滑动变阻器应用分压式接法,电路如图所示。
(3)P点表示当小灯泡两端电压为2.4V时,通过小灯泡的电流为0.45A,此时小灯泡的电阻。
(4)小灯泡两端电压越大,通过小灯泡的电流越大,小灯泡的热功率越大,温度越高,导致电阻率变大,小灯泡的电阻增大,I—U图象斜率变小。也就是说随着电压的增大,小灯泡的电阻增大,使I—U图象斜率变小。