Question

【题目】有一个小电珠上标有“2.5V，1.5W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小电珠的I-U图线。有下列器材供选用：

A. 电压表（0～3 V，内阻10 kΩ）

B. 电压表（0～15 V，内阻20 kΩ）

C. 电流表（0～3 A，内阻1 Ω）

D. 电流表（0～0.6 A，内阻0.4 Ω）

E. 滑动变阻器（5 Ω，1 A）

F. 滑动变阻器（500 Ω，0.2 A）

（1）实验中电压表应选用__________，电流表应选用____________。为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________（用序号字母表示）。

（2）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整_______。

（3）开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________。（选填“A端”“B端”或“AB之间”）

（4）另一位同学测得某小电珠的伏安特性曲线如图所示，某次测量时，电流表读数为0.40 A，此时小电珠的实际功率为_____________W。若已知小电珠灯丝在27 ℃时电阻值约为2.5 Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，试估算该小电珠在此次测量时工作灯丝的温度约为________℃。（均保留三位有效数字）

（5）某同学发现小电珠的伏安特性曲线并不是直线，说明小灯泡的电阻是变化的，产生这种变化的原因是_______。

Answer 1

【答案】 A D E 图见解析 A 2.40 1527 灯丝的电阻率随温度的升高而增大

【解析】（1）因灯泡的额定电压为2.5V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于2.5V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0～3V的电压表，故选A；由P=UI得，灯泡的额定电流，故电流表应选择0～0.6A的量程，故选D；由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；电压表远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法；而由以上分析知，滑动变阻器应选择分压接法，其电路图如图所示：

根据电路图连接的实物图如图所示：

（3）开关S闭合之前，滑动变阻器滑动到A端，使得测量电路中的电流、电压为零，处于短路状态，起保护作用．

（4）由图示I-U图象可知，当电流表读数为0.40 A时，由图象可读出电压为6.0 V，小电珠实际功率．已知小电珠灯丝在时电阻值约为；设该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度为t，此时U=6V， ，根据小电珠灯丝值与（）成正比可得： ，解得： .

（5）在实验过程中，电阻不断产生热量，使得温度升高，从而让灯丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻增大，故伏安特性曲线不是直线.