[题目]某同学描绘小灯泡的伏安特.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8V.额定电流0.50A)电流表A(量程0.6A.内阻约0.5Ω),灵敏电流计G(量程1mA.内阻为500Ω),电阻箱Ro(阻值范围0-9999.9Ω),滑动变阻器R1(阻值范围0-20Ω),电源E(电动势4.5V.内阻约2Ω),开关S及导线若干,(1)为了能够实现在0-3.8V内对小灯泡� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某同学描绘小灯泡的伏安特。所使用的器材有：

小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.50A）

电流表A（量程0.6A，内阻约0.5Ω）；

灵敏电流计G（量程1mA，内阻为500Ω）；

电阻箱Ro（阻值范围0～9999.9Ω）；

滑动变阻器R1（阻值范围0～20Ω）；

电源E（电动势4.5V，内阻约2Ω）；

开关S及导线若干；

（1）为了能够实现在0-3.8V内对小灯泡的电压进行测量，需将灵敏电流计G改装成量程为4V的电压表，则_______（填“串”或“并”）联的电阻箱R0的阻值应调整为_________Ω

（2）请在图（b）的方框中画全运用上述器材描绘小灯泡伏安特性的实验电路原理图，并标注对应的器材符号____________。

（3）实验中得到电流表A读数I和灵敏电流计G读数Ig如下表所示

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
I/(A)	0.13	0.24	0.32	0.38	0.43	0.46	0.48	0.49
Ig/(mA)	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70	0.90

请你根据表中数据，在图（c）的坐标系中补齐数据点，做出I-Ig曲线____________。

（4）由I-Ig曲线可知，小灯泡的电阻随电流的增大而___________（填“变大”“变小”或者“不变”）

（5）如图（d）所示，将该小灯泡和定值电阻R与一电动势E=3.0V，内阻r=5.0Ω的电源串联时，电源的输出功率最大，可知此时小灯泡的实际功率约为______W定值电阻的阻值R=___________Ω（结果均保留两位有效数字）

【答案】（1）串（2）如图所示：

（3）如图所示：

（4）增大（5）0.34（0.31~0.36） 1.3（1.0~1.5）

【解析】

（1）将灵敏电流计改装成量程较大的电压表，需要串联一个电阻

（2）根据改装后的电压表电流表以及灯泡的电阻关系确定电路的连接方式

（3）根据数据描点连线

（4）根据内外电阻相等时，电源的输出功率最大，求解灯泡的实际功率问题。

（1）将灵敏电流计G改装成量程为4V的电压表，则需要串联的电阻箱的阻值为

（2）改装后的电压表内阻为远大于灯泡的内阻，故采用电流表外接，滑动变阻器用分压电路，如图所示：

（3）做出I-Ig曲线如图所示

（4）因Ig的值与灯泡两端的电压相对于，则I-Ig曲线的斜率的倒数反映了灯泡电阻的变化有图像可知，小灯泡的电阻随电流的增大而增大。

（5）当外电路电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，所以当灯泡和定值电阻之和等于电源内阻时，此时回路中的电流为，由图像可知，此时灯泡两端的电压为，所以小灯泡的实际功率为，定值电阻两端的电压为所以定值电阻的阻值为

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C．电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）

D．定值电阻R1（10Ω）

E．定值电阻R2（400Ω）

F．滑动变阻器R3（0～50Ω，额定电流为0.1A）

G．滑动变阻器R4（0～1000Ω，额定电流为0.01A）

H．开关S及导线若干

I．电源E（电动势2V，内阻较小）

实验要求待测电流表G1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能地减小误差。

（1）以上给定的器材中，定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（填写仪器符号）

（2）在方框中画出实验原理图______

（3）主要的实验步骤如下：

A．按设计电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至接入阻值为零处；

B．闭合开关S，移到滑动触头至某一位置，记录G1和G2的读数I1和I2；

C．重复步骒B，多次移动滑动触头，测量多组数据；

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