Question

【題目】伏安曲線是非線性電路元件的基本參數(shù)。某實(shí)驗小組描繪規(guī)格為“2.5V 0.6W”的小燈泡的伏安特性曲線。實(shí)驗室提供下列器材：

A．電流表A1（量程為0－300mA，內(nèi)阻約1Ω）

B．電流表A2（量程為0－0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）

C．電壓表V（量程為0－3V，內(nèi)阻約5kΩ）

D．滑動變阻器R1（0－10Ω，額定電流1.5A）

E．滑動變阻器R2（0－1kΩ，額定電流0.6A）

F．直流電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計）

G．開關(guān)一個、導(dǎo)線足夠

（1）本實(shí)驗電流表應(yīng)選擇__（填A1或A2）；滑動變阻器應(yīng)選擇__（填R1或R2）。

（2）在圖（甲）虛線框中畫出電路圖。

（3）根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，畫出小燈泡的I－U特性曲線如圖（乙）所示。圖線發(fā)生彎曲，其原因是_________________________________；根據(jù)圖線，小燈泡兩端電壓為1.50V時，其實(shí)際電阻為______Ω，功率P約為______W（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（4）如果實(shí)驗室只提供量程為0—2V，內(nèi)阻為2000Ω的電壓表，需要將其改裝為量程是0—3V的電壓表，則需要______聯(lián)（填“串”或“并”）一個______Ω的電阻。

（5）由圖（乙）曲線推斷電阻隨電壓變化曲線與下圖哪一個比較接近（______）

Answer 1

【答案】A1 R1 金屬電阻率隨溫度升高而增大 7.5 0.30 串 1000 D

【解析】

（1）小燈泡的規(guī)格為“2.5V 0.6W”，由P=IU可知：額定電流I=0.24A=240mA，電流表選A1即可。描繪小燈泡伏安曲線的實(shí)驗電路采用分壓法，滑動變阻器須選小的，所以滑動變阻器選R1。

（2）如圖：

（3）隨著電流與電壓的升高，小燈泡的功率變大，燈絲溫度升高，而金屬的電阻率隨溫度升高而增大，則小燈泡的電阻變大。而伏安曲線的圖線上任一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)為此時小燈泡的電阻，電阻變大，斜率就變小，所以圖線彎曲且偏向U軸。由圖可知：小燈泡兩端電壓為1.50V時，通過小燈泡的電流為0.20A。由部分電路的歐姆定律公式可知：實(shí)際電阻。由P=IU可知：功率P=0.30W。

（4）改裝成量程更大的電壓表，需要有電阻分走一部分電壓，所以要串聯(lián)一個電阻。滿偏時，滿足公式：，即，解得：=1000Ω.

（5）由圖乙可知：圖線上任一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)為此時小燈泡的電阻。一開始，隨著電壓的增大，電阻幾乎不變。在0.5V—1.0V之間圖線明顯彎曲，電阻明顯變大。1.0V之后圖像彎曲不明顯，電阻變化減緩。由上述可知：D圖比較接近。