Question

【题目】如图a所示，为某次利用传感器做实验得到小灯通的U﹣I关系图线，实验室提供的器材有：小灯泡、电流传感器、电压传感器、电动势为6V的电源（不计内阻）、动变阻器R1（阻值范围0﹣10Ω）、滑动变阻器R2（阻值范围0﹣100Ω）、开关、导线若干。

（i）做实验时，滑动变阻器应选用_____（选填“R1“或“R2”）。

（ii）请在图b的方框中画出该实验的电路图________。

（ⅲ）如果将该小灯泡接入图c所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3A，电源电动势为3V．则此时小灯泡的电功率为_____W，电源的内阻为_____Ω．（以上结果均保留位有效数字）

Answer 1

【答案】R1 0.69 2.3

【解析】

（i）在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；

（ii）实验时，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡电阻较小，电流表可以采用外接法，据此作出电路图。

（ⅲ）由小灯泡的U﹣I图象，根据电流找出灯泡两端电压，由P＝UI求出灯泡功率；在图象上作出电源的U﹣I图象，图象的斜率等于电源的内阻。

（i）[1].在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，滑动变阻器可以选R1；

（ii）[2].小灯泡电阻较小，电流传感器应采用外接法，描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图1所示；

（ⅲ）[3].由图甲可知，通过灯泡的电流是0.3A时，灯泡两端电压是2.3V，则灯泡功率P＝UI＝2.3V×0.3A＝0.69W；

[4].电源电动势是3V，过点（0.3A，2.3V）和纵轴上3V的点作一直线，该直线是电源的U﹣I图象，如图2所示，该直线斜率绝对值等于电源的内阻r=3-2.30.3≈2.3Ω。