Question

某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某种灯泡的伏安 特性曲线，设计了如图所示的电路，要求多次测量，尽可能减小实验误差，备有下列器材：

A、直流电源

B、电压表V  

C、电流表八

D、滑动变阻器民〔0—20Ω，5A）

E、滑动变阻器^2(0—200Ω，1A）

F、开关与导线若干

请冋答以下问题：

（1〕滑动变阻器应选择――〔填选项前的字母）。

〔2〉根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路 实物图连接完整。

〔3〉开关5闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于 ；（选填“A端”、“B端”或“AB中间”、

 (4）如图(a)所示为该种灯泡的U—I图像,现将两个这种

小灯泡、L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如(b)所示的电路，电源的 内阻为，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率恰好均为P， 则P=         W，电源的电动势E=    V。

Answer 1

【答案】(1)D ；(2)如图；（3）A ；（4） 0.2   6

【命题立意】本题旨在考查描绘小电珠的伏安特性曲线。

【解析】（1）描绘灯泡的伏安特性曲线，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由题意可知，没有电压表，需要用已知内阻的电流表G与定值电阻R0串联测电压，灯泡电阻R =14.4Ω，电压表内阻为10+1990=2000Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示：

为方便实验操作，滑动变阻器应选D．

（2）实物图如图

（3）闭合开关前，应让流过灯泡的电流为零，因此滑片应在A端。
（4）由图2（b）所示电路图可知，小灯泡L1与定值电阻R并联，它们两端电压相等，它们的电功率均为P，由P=UI可知，通过它们的电流相等，它们的电阻相等，即此时灯泡电阻为5Ω，由图2（a）所示图象可知，灯泡两端电压为1V时通过灯泡的电流为0.2A，此时灯泡电阻为5Ω，则功率P=UI=1×0.2=0.2W；
由电路图可知，L2串联在干路中，通过L2的电流I=0.2+0.2=0.4A，由图2（b）所示图象可知，电流0.4A所对应的电压为4V，由闭合电路欧姆定律可知，E=6V 。

【易错警示】在该实验中，滑动变阻器采用分压接法，由于没有电压表，因此需要用已知内阻的电流表G进行改装，由此可画出原理图．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．小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，可知此时灯泡L1的电阻，通过电阻在图象中得出电流、电压，从而得出功率P的大小。而灯泡L2的电流是L1电流的2倍，根据L2的电流，通过图线得出此时的电压，再根据闭合电路欧姆定律求出电源的内阻．本本题考查了设计实验电路、实验器材的选择、求功率；小桶是本题的难点，分析清楚电路结构、根据电路结构及串联电路特点求出灯泡两端电压，由图象求出通过灯泡的电流是正确解题的关键。