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1、简答题 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3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.(电压表和电流表均视为理想电表)
(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)根据图a,在图b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压).
(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,小灯泡获得的最小功率是______W.

参考答案:(1)由图可知,电压增大.电流增大,温度升高,电阻变大.
故答案为:增大.

(2)由图a可知,电压从零开始调节的,因此滑动变阻器采用的是分压接法,由于灯泡电阻较小,因此安培表需要外接,由此可正确连接实物图如图(b)所示:
(3)若任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,说明滑动变阻器连成限流接法,当滑动变阻器串入电路中的电阻最大即20Ω时,此时电路为一个电动势为3V,内阻为1Ω的电源与一个灯泡和20Ω的电阻串联,结合图(a)可知,当电流为I=0.13A时,灯泡电压为0.23V,此时满足:E=U灯+UR+U内,故此次灯泡实际消耗的功率为:P=UI=0.23×0.13≈0.030W(也可以将电源内阻忽略进行计算)
故答案为:0.030~0.034.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 某同学用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材研究标有额定电压为3.8V字样(额定功率字迹不清)的小灯泡的伏安特性,测得的实验数据如下表所示
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 U/V 0 0.10 0.20 0.40 0.60 1.00 I/A 0 0.080 0.100 0.118 0.128 0.160 次数 7 8 9 10 11 12 U/V 1.60 2.20 2.60 3.00 3.40 3.80 I/A 0.200 0.238 0.258 0.278 0.291 0.310
|
请你根据上表数据:
(1)在如图1所示虚线框中画出实验电路图.
(2)在如图2所示的坐标系中,选取适当的标度,画出小灯泡的伏安特性曲线.
(3)实验中小灯泡两端的电压从零变化到额定电压的过程中,小灯泡的最大电阻约为______Ω(保留三位有效数
字);电阻大小发生变化的原因是______.
(4)将本实验用的小灯泡接入图3所示的电路,电源电压恒为6.0V,定值电阻R1=30Ω,电流表(内阻不计)读数为0.45A.根据你描绘出的小灯泡的伏安特性曲线,此时小灯泡消耗的实际功率约为______W(保留两位有效数字).
参考答案:(1)该实验中由于需要测量较多的数据,因此滑动变阻器采用分压接法,由于灯泡电阻较小,因此安培表采用外接法,由此可得出电路图如下所示:

?
(2)根据所给数据,利用描点法可以画出小灯泡的伏安特性曲线如下图所示:

(3)当电流最大时,温度最高,此时对应的电阻最大,因
Rmax=UI=3.800.31≈12.3Ω
灯丝电阻发生变化的原因主要是:随着电流增大,灯丝温度升高,导致灯丝电阻率增大,因此灯丝电阻增大.
故答案为:12.3,随着小灯泡电压的增大,通过的电流增大,功率增大,灯丝的温度升高,电阻增大.
(4)通过R1的电流为:
I1=UR1=0.2A
通过小灯泡的电流:I2=I-I1=0.25A
由伏安特性曲线可知,小灯泡两端的电压:U灯≈2.5V
因此灯泡的功率为:
P灯=U灯I2=0.63W,答案在0.60~0.65A内.
故答案为:0.63(0.60~0.65).
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 某同学测绘标有“3V、1.5W”小电珠的电功率随电压变化的图象,要使小电珠两端电压从0连续变化,为了使测量尽可能地准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有:
A.电流表:量程0~0.6A,内阻约为1Ω
B.电流表:量程0~3A,内阻约为2Ω
C.电压表:量程0~3V,内阻约为2kΩ
D.电压表:量程0~15V,内阻约为4.5kΩ