题目内容
【题目】某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:
小灯泡(额定电压,额定电流);
电压表V(量程,内阻);
电流表A(量程,内阻);
固定电阻(阻值);
滑动变阻器(阻值);
电源(电动势,内阻不计);
开关;导线若干。
① 实验要求能够实现在的内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。
(____)
②实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_____(填“增大”“不变”或“减小”)。
③用另一电源(电动势,内阻)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关,在的变化范围内,小灯泡的最小功率为_____,最大功率为_____。(结果均保留2位小数)
【答案】 增大 0.41W 1.17W
【解析】
解:①因本实验需要电流从零开始调节,因此应采用滑动变阻器分压接法;因灯泡内阻,根据可知应采用电流表外接法;另外为了扩大电压表量程,应用和电压表串联,故原理图如图所示;
②图象中图象的斜率表示电阻的倒数,由图可知图象的斜率随电压的增大而减小,故说明电阻随电流的增大而增大;
③当滑动变阻器阻值全部接入时,灯泡的功率最小,将等效为电源内阻,则电源电动势为4V,等效内阻为10Ω;作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示;由图可知灯泡电压为,电流,则最小功率;
当滑动变阻器接入电阻为零时,灯泡消耗的功率最大;此时电源的内阻为1.0Ω,作出电源的伏安特性曲线如图中虚线所示,如图可知此时电压为3.65V,电流为320mA=0.32A,则可知最大功率
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