Question

【题目】某同学使用如下器材：电源E（电动势为12 V）；电压表V（量程为15 V，内阻约为15 kΩ）；电流表A（量程为100 mA，内阻约为10 Ω）；滑动变阻器（最大阻值为50 Ω）；单刀单掷开关；导线若干．测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为12 V．

（1）在实验中要尽可能提高实验精度，所用的实验电路图应选图乙中的（ ）

（2）请根据所选的实验电路图在图丙的实物图上连线．

（3）由小灯泡的伏安特性曲线可求得小灯泡的额定功率P＝________W．

（4）由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的电阻在较低电压（0～2 V）区域几乎不变，在较亮电压（7～10 V）区域内小灯泡的电阻会随电压的增大而________（填“增大”“不变”或“减小”）．小灯泡在低电压（0～2 V）区域和高电压（7～10 V）区域伏安特性曲线表现出不同规律的原因是_____________________．

Answer 1

【答案】（1）C （2）图见解析 （3）1．14 （4）增大 低压区域发热与散热几乎相等，电阻率ρ不变，高压区域发热量大于散热量，电阻率ρ变大

【解析】（1）由I—U图象知电压与电流从零开始，故滑动变阻器应用分压接法，小灯泡电阻R<，故电流表应用外接法，故电路图应选图乙中的C．

（2）连线如图所示．

（3）由小灯泡的伏安特性曲线可读出当U＝12 V时，I＝95 mA，由P＝UI得小灯泡的额定功率P＝12×0．095 W＝1．14 W．

（4）I—U图线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，在7～10 V区域内，连线的斜率变小，故小灯泡的电阻随电压的增大而增大，其原因是低压区域电阻丝发热与散热几乎相等，电阻率ρ不变，在高压区域灯丝的发热量大于散热量，温度升高，电阻率ρ变大，则灯丝电阻变大．