题目内容

14.要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作.已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω)
电流表(量程为0~250mA,内阻约5Ω)
电压表(量程为0~3V,内限约3kΩ)
滑动变阻器一个、电键一个、导线若干.
①实验的电路图应选用下列的图B(填字母代号).

②根据实验原理,闭合开关前,滑片应处于滑动变阻器左(“最左端”“最右端”)
③根据实验原理图,将实图甲中的实物图连线补充完整

④实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.小灯泡伏安特性曲线变化的原因是灯泡电阻随温度的升高而增大.

分析 ①根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法,然后选择实验电路;
②滑动变阻器采用分压接法闭合开关前,滑片应置于分压电路分压最小的位置;
③根据实验电路图连接实物电路图;
④根据图象,应用欧姆定律及影响灯丝电阻的因素分析答题.

解答 解:①实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,则滑动变阻器应采用分压接法,
灯泡正常发光时的电阻为R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{0.6}$=15Ω,相对于电压表内阻应为小电阻,故电流表应采用外接法,因此实验电路应选B;
②滑动变阻器采用分压接法,为保护电路安全,闭合开关前,滑片应处于滑动变阻器最左端;
③根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示;

④由图象可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,由欧姆定律可知,电压与电流的比值增大,即灯泡电阻变大,这是因为灯泡电阻随灯丝温度升高而增大造成的.
故答案为:①B;②左;③电路图如图所示;④灯泡电阻随温度的升高而增大.

点评 本题考查灯泡伏安特性曲线的实验;对电学实验要明确以下情况滑动变阻器必须用分压式接法:①要求电压或电流从零调;②变阻器的全电阻远小于待测电阻;③用限流接法时通过电流表的电流大于电流表的量程.

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