Question

【題目】有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“2.5V，1.5W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小電珠的I-U圖線。有下列器材供選用：

A. 電壓表（0～3 V，內(nèi)阻10 kΩ）

B. 電壓表（0～15 V，內(nèi)阻20 kΩ）

C. 電流表（0～3 A，內(nèi)阻1 Ω）

D. 電流表（0～0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω）

E. 滑動(dòng)變阻器（5 Ω，1 A）

F. 滑動(dòng)變阻器（500 Ω，0.2 A）

（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用__________，電流表應(yīng)選用____________。為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（用序號(hào)字母表示）。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整_______。

（3）開關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于________。（選填“A端”“B端”或“AB之間”）

（4）另一位同學(xué)測(cè)得某小電珠的伏安特性曲線如圖所示，某次測(cè)量時(shí)，電流表讀數(shù)為0.40 A，此時(shí)小電珠的實(shí)際功率為_____________W。若已知小電珠燈絲在27 ℃時(shí)電阻值約為2.5 Ω，并且其電阻值與燈絲的熱力學(xué)溫度成正比，試估算該小電珠在此次測(cè)量時(shí)工作燈絲的溫度約為________℃。（均保留三位有效數(shù)字）

（5）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)小電珠的伏安特性曲線并不是直線，說(shuō)明小燈泡的電阻是變化的，產(chǎn)生這種變化的原因是_______。

Answer 1

【答案】 A D E 圖見(jiàn)解析 A 2.40 1527 燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大

【解析】（1）因燈泡的額定電壓為2.5V，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于2.5V，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確；故只能選用0～3V的電壓表，故選A；由P=UI得，燈泡的額定電流，故電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，故選D；由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故選E；電壓表遠(yuǎn)大于燈泡內(nèi)阻，應(yīng)采用電流表外接法；而由以上分析知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇分壓接法，其電路圖如圖所示：

根據(jù)電路圖連接的實(shí)物圖如圖所示：

（3）開關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)到A端，使得測(cè)量電路中的電流、電壓為零，處于短路狀態(tài)，起保護(hù)作用．

（4）由圖示I-U圖象可知，當(dāng)電流表讀數(shù)為0.40 A時(shí)，由圖象可讀出電壓為6.0 V，小電珠實(shí)際功率．已知小電珠燈絲在時(shí)電阻值約為；設(shè)該燈泡以額定功率工作時(shí)燈絲的溫度為t，此時(shí)U=6V， ，根據(jù)小電珠燈絲值與（）成正比可得： ，解得： .

（5）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電阻不斷產(chǎn)生熱量，使得溫度升高，從而讓燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，電阻增大，故伏安特性曲線不是直線.