Question

【题目】伏安曲线是非线性电路元件的基本参数。某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线。实验室提供下列器材：

A．电流表A1（量程为0－300mA，内阻约1Ω）

B．电流表A2（量程为0－0.6A，内阻约0.5Ω）

C．电压表V（量程为0－3V，内阻约5kΩ）

D．滑动变阻器R1（0－10Ω，额定电流1.5A）

E．滑动变阻器R2（0－1kΩ，额定电流0.6A）

F．直流电源（电动势3V，内阻不计）

G．开关一个、导线足够

（1）本实验电流表应选择__（填A1或A2）；滑动变阻器应选择__（填R1或R2）。

（2）在图（甲）虚线框中画出电路图。

（3）根据实验数据，画出小灯泡的I－U特性曲线如图（乙）所示。图线发生弯曲，其原因是_________________________________；根据图线，小灯泡两端电压为1.50V时，其实际电阻为______Ω，功率P约为______W（结果保留2位有效数字）。

（4）如果实验室只提供量程为0—2V，内阻为2000Ω的电压表，需要将其改装为量程是0—3V的电压表，则需要______联（填“串”或“并”）一个______Ω的电阻。

（5）由图（乙）曲线推断电阻随电压变化曲线与下图哪一个比较接近（______）

Answer 1

【答案】A1 R1 金属电阻率随温度升高而增大 7.5 0.30 串 1000 D

【解析】

（1）小灯泡的规格为“2.5V 0.6W”，由P=IU可知：额定电流I=0.24A=240mA，电流表选A1即可。描绘小灯泡伏安曲线的实验电路采用分压法，滑动变阻器须选小的，所以滑动变阻器选R1。

（2）如图：

（3）随着电流与电压的升高，小灯泡的功率变大，灯丝温度升高，而金属的电阻率随温度升高而增大，则小灯泡的电阻变大。而伏安曲线的图线上任一点与原点连线的斜率的倒数为此时小灯泡的电阻，电阻变大，斜率就变小，所以图线弯曲且偏向U轴。由图可知：小灯泡两端电压为1.50V时，通过小灯泡的电流为0.20A。由部分电路的欧姆定律公式可知：实际电阻。由P=IU可知：功率P=0.30W。

（4）改装成量程更大的电压表，需要有电阻分走一部分电压，所以要串联一个电阻。满偏时，满足公式：，即，解得：=1000Ω.

（5）由图乙可知：图线上任一点与原点连线的斜率的倒数为此时小灯泡的电阻。一开始，随着电压的增大，电阻几乎不变。在0.5V—1.0V之间图线明显弯曲，电阻明显变大。1.0V之后图像弯曲不明显，电阻变化减缓。由上述可知：D图比较接近。