Question

3．為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室可供選擇的器材如下：
A．待測(cè)小燈泡（6V　500mA）
B．電流表A（0～0.6A　內(nèi)阻約0.5Ω）
C．電壓表V（0～3V　內(nèi)阻2kΩ）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0～10Ω　1.5A）
E．電阻箱R₂（0～9 999.9Ω）
F．直流電源E（約6V，內(nèi)阻不計(jì)）
G．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
（1）圖甲中畫出了實(shí)驗(yàn)的部分電路，請(qǐng)你補(bǔ)全電路圖．
（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)描點(diǎn)作出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，則常溫下燈絲的電阻約為5Ω，若燈絲溫度每升高1℃，電阻增大約為常溫下電阻的萬(wàn)分之八，則將該小燈泡與一電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為5Ω的電池組連接時(shí)，燈絲的溫度約為1.3×10³℃（保留兩位有效數(shù)字）．
（3）若電壓表V的實(shí)際阻值小于2kΩ，則小燈泡實(shí)際的伏安特性曲線應(yīng)在所畫圖線的下方（填“上方”或“下方”）．

Answer 1

分析 （1）為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，要求進(jìn)行多次測(cè)量，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；
（2）根據(jù)圖象的斜率求解常溫時(shí)的電阻，再在對(duì)應(yīng)的圖象中做出伏安特性曲線，從而求得工作電阻，再由題意明確燈泡的溫度；
（3）根據(jù)電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響明確測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系，則可得出對(duì)應(yīng)的圖象．

解答 解：（1）電壓表V（0-3V 內(nèi)阻2kΩ），將電壓表量程擴(kuò)大為6V，故應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻箱；由于燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以采用電流表外接法，電路圖：

（3）如圖所示，常溫時(shí)圖象的斜率約為：$\frac{1}{0.2}$=5Ω；在伏安特性曲線中做出對(duì)應(yīng)電源的伏安特性曲線，如圖所示，則燈泡兩端的電壓為4V，電流為0.4A，
則電阻R=$\frac{4}{0.4}$=10Ω；

則增大的電阻為R=10-5=5Ω；
燈絲溫度約為：t=$\frac{5}{\frac{8}{10000}×5}$=1.25×10³℃≈1.3×10³℃；
（5）若電壓表V的實(shí)際阻值小于2kΩ，所以導(dǎo)致測(cè)量的燈泡的電壓值偏小，即相同電流情況下，燈泡實(shí)際電壓比測(cè)量值偏大，則小燈泡實(shí)際的伏安特性曲線應(yīng)在所畫圖線的下方．
故答案為：（1）電路如圖；（2）5，1.3×10³℃，（3）下方．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)燈泡的伏安特性曲線掌握及應(yīng)用，要注意明確電源的伏安特性曲線與燈泡的伏安特性曲線之間的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)；常溫下的電阻伏圖象的斜率求解．