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(2010?长宁区一模)用理想伏特表和安培表以及滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成电路测定灯泡的伏安特性.测得的I-U图象如图1所示,已知滑动变阻器的最大电阻为25Ω,电阻丝有效长度为20cm,电源电动势为6V且内阻不计.
(1)在图2的方框内,不改变滑动变阻器和电源的位置,补上伏特表和安培表以及灯泡的符号,完成电路图.要求滑动变阻器滑动片向右滑动时,灯泡的电压增大.
(2)在I-U图中可知,从B到A的过程中灯泡的电阻改变了
10
10
Ω
(3)在得出BA段图线数据的实验中,滑动变阻器滑动片向右滑动的长度是
12
12
cm.
分析:(1)描绘灯泡的伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,由于电表是理想电表,电流表既可以采用内接法,也可以采用外接法.
(2)由I-U图形找出电压与电流的对应值,由欧姆定律求出A、B处灯泡的电阻,然后求出电阻变化.
(3)求出B点滑动变阻器接入电路的阻值,然后求出滑动变阻器滑片移动的长度.
解答:解:(1)滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,滑片右移灯泡电压变大,灯泡与滑动变阻器左半部分电阻丝并联,电路图如图所示.
(2)由I-U图象,应用欧姆定律可知,电阻的改变量
△R=RA-RB=
UA
IA
-
UB
IB
=
6
0.15
-
3
0.1
=10Ω

(3)设滑片在B点时滑动变阻器接入电路的阻值为R,此时灯泡两端电压,即并联电压为U并=3V,滑动变阻器右半段电压为6V-3V=3V,通过灯泡的电流为IL=0.1A,由串并联电路特点及欧姆定律可得:(
3
R
+0.1)(25-R)=3

解得:R=15Ω,
则滑片移动的距离为
20
25
×15cm=12cm

故答案为:(1)图略;(2)10;(3)12.
点评:电压表与电流表从零开始变化时,滑动变阻器应采用分压接法.
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