Question

20．用兩節(jié)干電池、電壓表（量程3V）、電流表（量程300mA）、滑動(dòng)變阻器（100Ω，2A）、定值電阻（50Ω）、小燈泡、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)等組成的電路，做描繪小燈泡伏安特性曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，圖1是實(shí)驗(yàn)中得到的小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)．
①由圖象可知，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)電路圖是乙（填“甲”、“乙”或“丙”）
②從圖線(xiàn)上可以看出，小燈泡的電阻隨電流I的變大而變大（填“變大”、“變小”或“不變”），當(dāng)電流為0.18A時(shí)，小燈泡的電阻為8.33Ω；

③若將圖2中電路圖甲（填“甲”、“乙”或“丙”）中的小燈泡兩端用導(dǎo)線(xiàn)短路，此電路也可用來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，要想使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并得到較理想的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路中的有效阻值范圍可能是下面的哪種情況？答：C．
A．0～100Ω        B．5Ω～10Ω       C．10Ω～50Ω    D．50Ω～100Ω

Answer 1

分析 ）①測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)時(shí)，要求電壓值從零開(kāi)始變化，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采有分壓接法；②根據(jù)圖線(xiàn)上一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率變化，判斷小燈泡的電阻隨電流I的變化．由圖2讀出電流為0.18A時(shí)的電壓，由R=$\frac{U}{I}$求出小燈泡的電阻．
③為防止電路中電流超過(guò)電流表的量程，根據(jù)歐姆定律求得變阻器接入電路的最小電阻，根據(jù)電流的指針應(yīng)在刻度盤(pán)中央附近，可求出得變阻器接入電路的最大電阻．

解答 解：①測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)時(shí)，要求電壓從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采有分壓接法，故乙圖正確．
②根據(jù)電阻公式R=$\frac{U}{I}$，從圖線(xiàn)上可以看出，小燈泡的電阻隨電流I的變大而變大．當(dāng)電流為0.18A時(shí)，由圖讀出小燈泡的電壓U=1.5V，則小燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5}{0.18}Ω$=8.33Ω．
③若將電路圖甲中的小燈泡兩端用導(dǎo)線(xiàn)短路，此電路也可用來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
當(dāng)電路中電流等于電流表的量程時(shí)，變阻器接入電路的最小，最小值約為R_min=$\frac{E}{{I}_{max}}$=$\frac{3}{300×1{0}^{-3}}Ω$=10Ω；當(dāng)電流表指針偏轉(zhuǎn)$\frac{1}{3}$時(shí)，電流最小，變阻器接入電路的電阻最大，最大值為R_max=$\frac{3}{100×1{0}^{-3}}Ω$=30Ω．故要得到理想的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路中的有效阻值范圍可能是10Ω～50Ω．故C正確．
故答案為：①乙；②變大，8.33；③甲、C

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻產(chǎn)驗(yàn)；要掌握根據(jù)電學(xué)實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)電路圖，選擇器材的方法；根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)角度在中央附近，選擇變阻器的規(guī)格．