Question

20．某同學(xué)用下列器材描繪額定電壓為3.0V的小燈泡伏安特性曲線（要求電壓變化從零開(kāi)始）．
A．電流表（0.6A，1Ω）        B．電壓表（3V，1kΩ）
C．滑動(dòng)變阻器（10Ω，1A）     D．電源（4V，內(nèi)阻不計(jì)）

①請(qǐng)你在實(shí)物連接圖（圖甲）中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上．
②開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于左端（填“左”或“右”）．
③閉合開(kāi)關(guān)，變阻器的滑片向右端移動(dòng)，電壓表的示數(shù)逐漸增大，電流表指針卻幾乎不動(dòng)，則電路的故障為小燈泡斷路．
④排除故障后，某次測(cè)量時(shí)電流表的指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)為0.25A．
⑤小明完成實(shí)驗(yàn)后，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出小燈泡I-U圖象中實(shí)線所示（圖丙）．由圖可確定小燈泡在電壓為2.0V時(shí)的電阻為11（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 ①該實(shí)驗(yàn)采用了滑動(dòng)變阻器的分壓接法和電流表的外接法，由此可正確連接實(shí)物圖；
②開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前，要使滑動(dòng)變阻器的輸出電壓為零，根據(jù)電路圖可知滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于a端；
③電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源的兩極連接的電路中無(wú)斷路；電流表指針幾乎不動(dòng)，說(shuō)明電路中電阻很大，可能是斷路了；
④由量程確定最小分度，則可求得指針示數(shù)；
⑤由圖象求出小燈泡在電壓為2.0V時(shí)的電流值，由歐姆定律可求得電阻大��；

解答 解：①該實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào)節(jié)，因此滑動(dòng)變阻器要采用分壓接法，由于燈泡電阻很小，因此電流表要采用外接法，由此可正確連接實(shí)物圖如下所示：
②開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前，要使滑動(dòng)變阻器的輸出電壓為零，根據(jù)電路圖可知滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于左端．
③電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源的兩極連接的電路中無(wú)斷路；電流表指針幾乎不動(dòng)，說(shuō)明電路中電阻很大，可能是斷路了，故出現(xiàn)這種情況的可能性是小燈泡斷路．
④本實(shí)驗(yàn)中電流表選擇0.6A量程，電流表最小分度為0.02A；故指針的示數(shù)為：0.25A；
⑤根據(jù)燈泡的I-U圖象可知，當(dāng)燈泡的電壓為2.0V時(shí)，燈泡的電流為0.175A，因此此時(shí)燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0}{0.175}$≈11Ω；
故答案為：①如圖所示；  
②左，
③小燈泡斷路．
④0.25，
⑤11

點(diǎn)評(píng) 本題考查了描繪小燈泡伏安特性圖線實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理圖、數(shù)據(jù)處理等操作，尤其是結(jié)合圖線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的能力是考查的重點(diǎn)，在平時(shí)中要加強(qiáng)訓(xùn)練