题目内容
【题目】某实验小组要描绘一只小灯泡L(2.5V0.3A)的伏安特性曲线.
实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
电源E(3.0,内阻约0.5Ω)
电压表V1(0~3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(0~15V,内阻约15kΩ)
电流表A1(0.6Ω,内阻约0.125Ω)
电流表A2(0~3A,内阻约0.025Ω)
滑动变阻器R(0~5Ω)
(1)电压表应选择______,电流表应选择 _____.
(2)应选择图1中哪一个电路图进行实验?_____
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(3)根据图1中所选择的电路,将图2中各器件连接成完整的电路_____.
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(4)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑动到_____端(填写“左”或“右”).
(5)根据正确的实验电路图,该小组同学测得多组电压和电流值,并在下图中画出了小灯泡L的伏安特性曲线.由图可知,随着小灯泡两端电压的增大,灯丝阻值也增大,原因是_________________.当小灯泡两端电压为1.40 V时,其电阻值约为____Ω.
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(6)将小灯泡L接入下图所示电路,通过实验釆集数据,得到了电压表示数U 随电流表示数I 变化的图象,下图的各示意图中能正确反映UI关系的是_________.
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(7)若将一个上述规格的小灯泡,与10Ω的定值电阻串联,接在两端电压恒为E = 3V的电源上(内阻不计),则通过小灯泡的电流为 ________A.(请作图求解)
【答案】 V1 A1 A
左 灯丝的电阻率随温度的升高而增大 7.0 C 0.182
【解析】(1)灯泡的额定电压为2.5V,额定电流是0.3A,所以电压表应选择
,电流表应选择
.(2)描绘灯泡伏安特性曲线,电压、电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法,灯泡的电阻约为
,远小于电压表内阻,电流表采用外接法误差较小,因此需要选择图A所示实验电路;(3)根据图1中所选择的电路,将图2中各器件连接成完整的电路,如图所示:
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(4)滑动变阻器采用分压接法,为保护电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到左端;(5)由图可知,随着小灯泡两端电压的增大,灯丝阻值也增大,原因是灯丝电阻率随温度升高而增大.根据欧姆定律得当小灯泡两端电压为1.40V时,其电阻值约为
,(6)将小灯泡L接入图中所示电路,根据闭合电路欧姆定律得:
,所以正确反映U-I关系的是C,选C..(7)将
与电源整体当作新电源,该新电源的路端电压与电流关系表达式为:
,在原图上作出U-I图象,如图所示:
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此图象与电灯的伏安特性曲线的交点,表示电灯实际工作状态,读出交点的电流为0.182A.