Question

【题目】某小组内的同学要做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供选用的器材如下：

A．小灯泡（3.8V 0.3A）

B．学生电源（电动势为6V，内阻约1Ω）

C．电流表A（量程为0~200mA，内阻10Ω）

D．电压表V（量程为0~4V，内阻约4kΩ）

E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流1A)

F．滑动变阻器R2（最大阻值1500Ω，允许通过的最大电流0.3A)

G．定值电阻R3（阻值等于1Ω）

H．定值电阻R4（阻值等于10Ω）

I．开关一个、导线若干。

(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁________。

(2)请根据（1）中所画的电路图，补充完成图甲中实物电路的连线_________。

(3)接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中，电流表、电压表示数如图乙所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值为_______Ω（计算结果保留3位有效数字）。

(4)根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图丙所示。利用图像计算某一工作状态的小灯泡的电阻值的方法是___________________________________。

Answer 1

【答案】 12.5 该点与坐标原点连线的斜率的倒数的一半表示小灯泡的电阻值

【解析】（1）电流表的最大电流为200mA，小于小灯泡的额定电流，必需把电流表与定值电阻R4并联，使其量程增大一倍才能进行测量。“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验用图象法处理实验数据，要多测几组数据，所以滑动变阻器要接分压。并且越小控制电路越好，滑动变阻器选R1，改装后的电流表采用外接法，电路图如图所示：

（2）根据（1）的电路原理图接实物图如图所示：

（3）由图乙可知，电流为0.144A，电压为3.6 V，小灯泡的电阻；

（4）由I-U图线的物理意义可知，利用图像计算某一工作状态的小灯泡的电阻值的方法是，该点与坐标原点连线的斜率的倒数的一半表示小灯泡的电阻值。