Question

【題目】實(shí)驗(yàn)桌上有下列實(shí)驗(yàn)儀器：

A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約7Ω）；

B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω；）

C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻約5kΩ，15V檔內(nèi)阻約25kΩ）；

D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；

E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；

F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干；

G．小燈泡“4V、0.4A”．

請(qǐng)解答下列問(wèn)題：

①利用給出的器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是________（填代號(hào)），應(yīng)選擇的電流表量程是___________（填量程），應(yīng)選擇的電壓表量程是________（填量程）．

②某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，作出U-I圖象如圖1中圖線a所示，由此可知電源的電動(dòng)勢(shì)E= __________V，內(nèi)阻r=_______Ω；

③若要利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你在圖2框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖__________；

④將③步中得到的數(shù)據(jù)在同一個(gè)U-I坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖，得到如圖1所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為 _____W．

Answer 1

【答案】 D 0～0.6 0～3 3 6 0.375

【解析】試題分析：滑動(dòng)變阻器的選擇一是要安全，二是要便于操作，依次為原則選��；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，圖象縱軸截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)，斜率等于電源的內(nèi)，由幾何知識(shí)求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．小燈泡的伏安特性曲線與電源的U-I圖線的交點(diǎn)表示小燈泡接在該電源上的工作狀態(tài)，讀出電壓和電流，由P=UI求出功率．

（1）滑動(dòng)變阻器E的額定電流遠(yuǎn)小于電流表的量程，而實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中的電流要達(dá)到電流表量程的一半，即0.3A左右，容易燒壞此變阻器，另一方面容易，該變阻器總電阻太大，調(diào)節(jié)時(shí)電路中電流表變化緩慢，不方便調(diào)節(jié)，而滑動(dòng)變阻器D接入電路時(shí)，電路中最小電流約為，并不超過(guò)電流表的量程，故應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是D．
應(yīng)選擇的電流表量程是0～0.6A，應(yīng)選擇的電壓表量程是0～3V；

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，圖象縱軸截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)，斜率等于電源的內(nèi)阻，
由幾何知識(shí)得：縱軸截距b=3.0V，斜率，則電源的電動(dòng)勢(shì)為E=b=3.0V，內(nèi)阻為r=k=6Ω．

（3）描繪出小燈泡的伏安特性曲線需要滑動(dòng)變阻器采用分壓式，一般情況下電流表采用外接法，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖：

（4）小燈泡的伏安特性曲線與電源的U-I圖線的交點(diǎn)表示小燈泡接在該電源上的工作狀態(tài)，
讀出交點(diǎn)處的電壓和電流分別為：U=1.5V，I=0.25A，則小燈泡的功率為P=UI=0.375W．