Question

7．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中
（1）小明同學(xué)連接了如圖（a）所示的實物電路圖，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表的示數(shù)為零；
①他借助多用表檢查小燈泡，先斷開開關(guān)，把多用表的選擇開關(guān)旋到“×1Ω”擋，再進行歐姆調(diào)零；又將紅、黑表筆分別接觸ab接線柱，多用電表的表盤恰好如圖（b）所示，說明小燈泡正常，此時的電阻為6Ω．
②他將多用電表選擇開關(guān)旋于某直流電壓擋，將紅、黑表筆分別接觸bc接線柱；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)約等于電源電動勢，說明bc接線柱間的導(dǎo)線出現(xiàn)了斷路（選填“斷路”或“短路”）
③故障排除后，為了使電流表的示數(shù)從零開始，要在cd接線柱間（選填“ac”、“ad”、或“cd”）再連接一根導(dǎo)線，并在閉合開關(guān)前把滑動變阻器的滑片置于最左端（選填“左”或“右”）．
（2）小華同學(xué)利用實驗得到了8組數(shù)據(jù)，在圖（c）所示的I-U坐標(biāo)系中，通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線．根據(jù)圖（c），可判斷處圖（d）中正確的關(guān)系圖是（圖中P為小燈泡功率）D．
（3）將同種規(guī)格的兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與10Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為3V、內(nèi)阻不計的電源上，如圖（e）所示，則電流表的示數(shù)為0.1A，每個小燈泡的功率為0.1W．

Answer 1

分析 （1）①的關(guān)鍵是明確歐姆表的使用方法中，每次換完擋后都應(yīng)進行重新調(diào)零．題②關(guān)鍵是明確若電壓表有示數(shù)且與電壓電動勢接近時，說明電壓表之間不含電源的導(dǎo)線間有斷路．題③關(guān)鍵是明確要求電流從零調(diào)時，變阻器應(yīng)采用分壓式接法．
（2）根據(jù)圖象判斷燈泡電阻隨電流的變化關(guān)系，然后應(yīng)用電功率公式解題．
（3）把電源與定值電阻等效與電源，在圖a所示坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象，由圖象求出電壓與電流，然后答題．

解答 解：（1）①根據(jù)歐姆表的使用方法可知，每次選完檔后應(yīng)重新進行歐姆調(diào)零；歐姆表的讀數(shù)為：R=6×1Ω=6Ω； 
②多用電表選擇開關(guān)旋于某直流電壓檔，將紅、黑表筆分別接觸bc接線柱；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)約等于電源電動勢，說明bc接線柱間的導(dǎo)線出現(xiàn)了斷路； 
③為使電流表的示數(shù)從零調(diào)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，所以應(yīng)在cd導(dǎo)線間再連接一根導(dǎo)線；
滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路，在閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片置于分壓電路分壓最小的位置，即滑片應(yīng)置于最左端．
（2）由圖c所示圖象可知，隨電流增大，燈泡電阻R增大，燈泡實際功率P=I²R，由于隨I增大，燈泡電阻R增大，則P-I²圖象的斜率逐漸增大，故D正確，故選D．
（3）由圖e所示電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)，可以把電源與定值電阻等效為電源，
設(shè)每只電燈加上的實際電壓和實際電流分別為U和I． 在這個閉合電路中：E=U+2IR₀，
代入數(shù)據(jù)并整理得，U=3-10I，在圖a所示坐標(biāo)系中作出U=3-10I的圖象如圖所示，

由圖象可知，兩圖象交點坐標(biāo)值為：U=1V、I=0.2A，
此時通過電流表的電流值I_A=2I=0.1A，
每只燈泡的實際功率P=UI=1×0.1=0.1W；
故答案為：（1）①歐姆；6；②斷路；③cd；左；（2）D；（3）0.1； 0.1．

點評 應(yīng)掌握歐姆表的工作原理和使用方法，特別是每次換完擋后都應(yīng)重新進行調(diào)零．當(dāng)要求電流從零調(diào)時，變阻器應(yīng)采用分壓式接法．要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．