使用理想电压表.理想电流表.滑动变阻器.直流电源等仪器.研究一只小灯泡完整的伏-安特性.测得I-U图象如图1所示．已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm.变阻器的最大阻值为22.5Ω.电源电动势为6V.内阻不计．(1)在如图2的虚线框内.不改变滑动变阻器和电源的位置.补上电压表.电流表.灯泡.画出完整的电路图．要求滑动变阻器的滑动片向左滑� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

1．使用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器，研究一只小灯泡完整的伏-安特性，测得I-U图象如图1所示．已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm，变阻器的最大阻值为22.5Ω，电源电动势为6V，内阻不计．

（1）在如图2的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上电压表、电流表、灯泡，画出完整的电路图．要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大．
（2）根据I-U图象可知：从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐增大（选填“增大”、“减小”），改变的阻值为5Ω．
（3）在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了10cm的长度．

分析（1）描绘灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由于电表是理想电表，电流表既可以采用内接法，也可以采用外接法．
（2）由I-U图形找出电压与电流的对应值，由欧姆定律求出A、B处灯泡的电阻，然后求出电阻变化．
（3）求出B点滑动变阻器接入电路的阻值，然后求出滑动变阻器滑片移动的长度．

解答解：（1）滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，滑片左移灯泡电压变大，灯泡与滑动变阻器右半部分电阻丝并联，电路图如图所示．

（2）由I-U图象可知，从A到B的过程中，灯泡两端电压与电流之比增大，即灯泡的电阻逐渐增大；
应用欧姆定律可知，电阻的改变量：△R=R_B-R_A=$\frac{{U}_{B}}{{I}_{B}}$-$\frac{{U}_{A}}{{I}_{A}}$=$\frac{6}{0.3}-\frac{3}{0.2}$═5Ω．
（3）设滑片在A点时与灯泡并联的滑动变阻器阻值为R，此时灯泡两端电压，即并联电压为U_并=3V，滑动变阻器左半段电压为6V-3V=3V，通过灯泡的电流为I_L=0.2A，由串并联电路特点及欧姆定律可得：（$\frac{3}{R}$+0.2）（22.5-R）=3，解得：R=15Ω；
与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度为：$\frac{15}{22.5}$×30=20cm，在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了30-20=10cm．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）增大；5；（3）10

点评本题考查了作电路图、分析灯泡电阻变化情况、求电阻的变化、求滑片移动距离等问题；电压表与电流表从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法；分析清楚电路结构、应用欧姆定律即可正确解题．

练习册系列答案

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11．

在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$，如果已知摆球的直径为2.00cm，摆线长度为99.00cm，那么摆长是100.00cm，如果测定了50次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是99.7s，单摆周期是1.994s．
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B．选用摆球的质量偏大
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