题目内容
9.为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验室可供选择的器材如下:A.待测小灯泡(6V 500mA)
B.电流表A(0~0.6A 内阻约0.5Ω)
C.电压表V(0~3V 内阻5kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~1kΩ 100mA)
E.滑动变阻器R2(0~5Ω 1.5A)
F.电阻箱R3(0~9 999.9Ω)
G.直流电源E(约6V,内阻不计)
H.开关S,导线若干
(1)因电压表量程不够,为将其量程扩大为6V,现需要用一电阻箱与之串联进行改装,则电阻箱的阻值应调为5000Ω.
(2)图1中画出了实验的部分电路,请你补全电路图;滑动变阻器应选用R2(填“R1”或“R2”).
(3)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于a(填“a”或“b”)端.
(4)测量出多组数据,以灯泡两端的电压U为横轴,电流表的示数I为纵轴,描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.由此可以看出,小灯泡的电阻随温度的升高而增大.若电压表V的实际阻值小于5kΩ,则小灯泡实际的伏安特性曲线应在所画图线的下方(填“上方”或“下方”).
分析 (1)根据欧姆定律求解与电压表串联的电阻箱的阻值.
(2)为使测量尽量准确,要求进行多次测量,滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器;
(3)明确实验要求,滑片开始时应置于测量电路电压为零处;
(4)根据图象的性质可分析灯泡电阻的变化,再根据电路结构分析测量值与真实值间的关系,从而明确测量图象与真实图象间的关系.
解答 解:(1)电压表V(0-3V 内阻5kΩ),将电压表量程扩大为6V,根据欧姆定律应有:(R+5)×$\frac{3}{5}$=6,代入数据可得:R=5kΩ,即电阻箱的阻值应调为5000Ω.
(2)为使测量尽量准确,要求进行多次测量,滑动变阻器采用分压接法,选择小电阻,即选R2,由于灯泡电阻远小于电压表内阻,所以采用电流表外接法,电路图如图所示;为了便于调节控制,滑动变阻器应选择总阻值较小的R2;
(3)实验开始时测量部分电压应从零开始调节,因此滑片开始时的位置应置于a端;
(4)由图可知,灯泡电阻随着电压的增大而增大,则说明电阻随温度的增大而增大;
若电压表V的实际阻值小于5kΩ,所以导致测量的灯泡的电压值偏小,即相同电流情况下,灯泡实际电压比测量值偏大,则小灯泡实际的伏安特性曲线应在所画图线的下方.
故答案为:(1)5000
(2)R2
(3)a
(4)增大,下方
点评 本题考查伏安法描绘灯泡的伏安特性曲线的实验,解决本题的关键掌握器材选择的原则,以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别,明确电流表内外接的区别,并能正确分析灯泡的伏安特性曲线.
练习册系列答案
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