Question

17．某研究性学习小组准备做描绘实验室某照明仪器内小灯泡的伏安特性曲线的实验，实验室可供选择的器材如下
A．待侧小灯泡（6V  500mA）
B．电流表A（0～0.6A  内阻约0.5Ω）
C．电压表V（0～9V 内阻5kΩ）
D．滑动变阻器R₁（0～1kΩ  100mA）
E．滑动变阻器R₂（0～5Ω   1.5A）
F．直流电源E（约6V，内阻不计）
G．开关S，导线若干．
（1）实验所需的电路图如图甲所示，其中滑动变阻器应选用R₂（选填“R₁”或“R₂”）

（2）按正常操作测量出多组数据，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，则常温下灯丝的电阻约为2.5Ω；若灯丝温度每升高1℃，其电阻约增大常温下电阻的0.08%，则将该灯泡与一个电动势为6V、内阻为5Ω的直流电源相连，灯丝的温度约为8.1×10³℃；．

Answer 1

分析 （1）为使测量尽量准确，要求进行多次测量，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；
（2）根据图象的斜率求解常温时的电阻，再在对应的图象中做出伏安特性曲线，从而求得工作电阻，再由题意明确灯泡的温度．

解答 解：（1）为使测量尽量准确，要求进行多次测量，滑动变阻器采用分压接法，选择小电阻，即选R₂．
（2）如图所示，常温时图象的斜率约为：R₀=$\frac{0.5}{0.2}$=2.5Ω；
在伏安特性曲线中做出对应电源的伏安特性曲线，如图所示，则灯泡两端的电压为3.8V，电流为0.42A，则电阻为：
R=$\frac{3.8}{0.42}$=9Ω；
则增大的电阻为9-2.5=6.5Ω；
灯丝温度约为t=$\frac{6.5}{0.08%}$=8.1×10³℃；
故答案为：（1）R₂； （2）2.5Ω；8.1×10³℃

点评 本题考查伏安法测电阻的实验，解决本题的关键掌握器材选择的原则，同时注意图象的正确应用，能处用原点处的斜率求出常温下的电阻．