Question

20．用兩節(jié)干電池、電壓表（量程3V）、電流表（量程300mA）、滑動變阻器（100Ω，2A）、定值電阻（50Ω）、小燈泡、導線、開關等組成的電路，做描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗，圖1是實驗中得到的小燈泡的伏安特性曲線．
①由圖象可知，應選用的實驗電路圖是乙（填“甲”、“乙”或“丙”）
②從圖線上可以看出，小燈泡的電阻隨電流I的變大而變大（填“變大”、“變小”或“不變”），當電流為0.18A時，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線短路，此電路也可用來測量電源電動勢和內電阻，要想使實驗順利進行，并得到較理想的實驗數(shù)據，實驗中滑動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測量小燈泡的伏安特性曲線時，要求電壓值從零開始變化，故滑動變阻器應采有分壓接法；②根據圖線上一點與坐標原點連線的斜率變化，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電流表的量程，根據歐姆定律求得變阻器接入電路的最小電阻，根據電流的指針應在刻度盤中央附近，可求出得變阻器接入電路的最大電阻．

解答 解：①測量小燈泡的伏安特性曲線時，要求電壓從零開始變化，滑動變阻器應采有分壓接法，故乙圖正確．
②根據電阻公式R=$\frac{U}{I}$，從圖線上可以看出，小燈泡的電阻隨電流I的變大而變大．當電流為0.18A時，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線短路，此電路也可用來測量電源電動勢和內電阻．
當電路中電流等于電流表的量程時，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；當電流表指針偏轉$\frac{1}{3}$時，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．故要得到理想的實驗數(shù)據，實驗中滑動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

點評 本題考查測量電源的電動勢和內阻產驗；要掌握根據電學實驗原理，確定實驗電路圖，選擇器材的方法；根據電流表指針偏轉角度在中央附近，選擇變阻器的規(guī)格．