题目内容

19．某学习小组欲探究小灯泡（额定电压为3V，额定电流约为0.5A）的伏安特性，可提供的实验器材如下：
A．干电池：电动势约4.5V，内阻可不计
B．双量程的电压表V1：量程为0～3V、内阻约为3kΩ；V2：量程为0～15V、内阻约为15kΩ
C．双量程的电流表 A1：量程为0～0.6A、内阻约为1Ω；A2：量程为0～3A、内阻约为0.1Ω
D．滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω、允许通过最大电流为2A
E．开关S，导线若干
在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：
①根据以上器材，请你把实验电路原理图1补充完整，并在图1中标明所选器材的代号．
②根据选择的正确电路原理图，用笔画线代替导线将实物图2连接成完整电路．闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到A端（选填“A”或“B”）

③按正确操作得到7组电压表和电流表示数如表所示，请图3所示的坐标纸上画出小灯泡的U-I图线．
组数1234567
U/V00.280.580.921.502.003.00
I/A00.100.200.300.400.450.49
④若将该小灯泡接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的干电池两端，则此时该小灯泡的电阻为4.6Ω．（结果保留3个有效数字）

分析 ①根据实验原理明确实验电路的接法，则可得出对应的原理图；同时注意仪表的选择
②根据原理图即可得出对应的实物图如图所示；
③根据表中数数据得出对应的伏安特性曲线图；
④将电池的伏安特性曲线画在图中，根据图象的交点可求得灯泡的工作电压和电流，则由欧姆定律可求得电阻；

解答 解：①探究小灯泡的伏安特性，要求灯泡两端的电压可以从零伏开始调整到额定电压，即要求测量的电压范围从0～3V，选择电压表V1；由于小灯泡的额定电流约为0.5A＜0.6A，选择电流表A1；由于小灯泡的最大电阻约为Rm=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，很明显Rm＜＜RV1，电流表采用外接法，实验电路原理图所示．
②根据原理图，用笔画线代替导线将实物图2连接成完整电路如图所示．闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到A端，使闭合开关后灯泡两端的电压为零以保护电表．
③画出小灯泡的U-I图线如图中曲线所示．
④根据闭合电路欧姆定律有U=3.0-2.0I，此直线如图6中所示，与曲线的交点坐标为（0.455A，2.10V），得待求电阻为$\frac{2.10}{0.455}$Ω=4.6Ω．
故答案为：①如图所示；②如图所示；A；③如图所示；④4.6．

点评 本题考查测量小灯泡的伏安特性曲线的实验，要求明确实验原理，掌握分压接法的原理及实物图；会用图象分析非线性元件的工作状态．

练习册系列答案
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A．物块在AB段受到向右的静摩擦力的作用
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C．物块在CD段受到向左的静摩擦力的作用
D．物块在CD段受到向左的滑动摩擦力的作用
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