题目内容
【题目】某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的器材如下:电源(电动势为3V,内阻为1Ω)、电键滑动变阻器(最大阻值为10Ω)、电压表、电流表小灯泡、导线若千。(电压表和电流表均视为理想电表)
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(1)实验中得到了小灯泡的U-I图象如图甲所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而___________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)根据图甲,在图乙中把缺少的导线补全,连接成实验的电路_______。
(3)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,当滑动触头在___________位置时(左端、右端、中点)小灯泡获得的功率最小,最小功率是___________W。(计算结果保留2位有效数字)
【答案】增大 如图所示:
中点
【解析】
(1)根据欧姆定律
可知,小灯泡的电阻随电压增大而增大;
(2)由图甲可知,电压从零开始调节的,因此滑动变阻器采用的是分压式接法,由于灯泡电阻较小,因此电流表需要外接,由此可知正确连接实物图如图所示:
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(3)由电路图可知,把AB间的导线误接在AC之间时,滑动变阻器左右两部分电阻丝并联然后与灯泡串联,当滑动变阻器并联电阻最大,即滑片位于中点时,电路总电阻最大,通过灯泡的电流最小,灯泡功率最小,此时滑动变阻器并联阻值为
,此时等效电源内阻为
,在同一坐标系内作出电源的
图像如图所示:
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由图像可知,灯泡两端电压
,电流
,则灯泡实际功率为:
。
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