Question

14．图甲所示为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材，其中电压表的内阻有几千欧，电流表的内阻为1Ω左右．
（1）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路图连接完整．
（2）开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片P应该置于A（填“A”或“B”）．
（3）实验中测得有关数据如表：

U/V	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80
I/A	0.10	0.16	0.20	0.23	0.25	0.26	0.27

根据表中的实验数据，在图乙中画出小灯泡的I-U特性曲线．
（4）若已知小灯泡灯丝在200℃时阻值约为1.0Ω，并且其阻值与灯丝的摄氏温度成正比，试估算该灯泡以额定功率工作时，灯丝的温度约为1920℃（保留三位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法．
（2）开关S闭合之前，滑动变阻器滑动A端，使得测量部分短路，起保护作用．
（3）应用描点法作出图象．
（4）根据图象应用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻，然后求出灯泡电阻温度．

解答 解：（1）描绘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；灯泡电阻约为几欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆，电压表内阻约为几千甚至几万欧姆，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示：

（2）滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前滑片应置于A端．
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

（4）由图示图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.26A，灯泡正常发光时的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.26A}$≈9.6Ω，
由题意可知：$\frac{1Ω}{200℃}$=$\frac{9.6Ω}{t}$，解得：t=1920℃；
故答案为：（1）如图所示；（2）A；（3）如图所示；（4）1920．

点评 本题考查了连接实物电路图、作图象、实验数据处理，根据题意确定滑动变阻器与电流表接法是正确连接实物电路图的关键；要掌握描点法作图的方法．