Question

【題目】某小組內的同學要做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗，要求測量數據盡量精確，繪制曲線完整，可供選用的器材如下：

A．小燈泡（3.8V 0.3A）

B．學生電源（電動勢為6V，內阻約1Ω）

C．電流表A（量程為0~200mA，內阻10Ω）

D．電壓表V（量程為0~4V，內阻約4kΩ）

E．滑動變阻器R1（最大阻值10Ω，允許通過的最大電流1A)

F．滑動變阻器R2（最大阻值1500Ω，允許通過的最大電流0.3A)

G．定值電阻R3（阻值等于1Ω）

H．定值電阻R4（阻值等于10Ω）

I．開關一個、導線若干。

(1)請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁________。

(2)請根據（1）中所畫的電路圖，補充完成圖甲中實物電路的連線_________。

(3)接閉合關，改變滑動變阻器滑動端的位置，并記錄對應的電流表示數I、電壓表示數U。某次測量中，電流表、電壓表示數如圖乙所示，可知該狀態下小燈泡電阻的測量值為_______Ω（計算結果保留3位有效數字）。

(4)根據實驗數據，畫出的小燈泡I-U圖線如圖丙所示。利用圖像計算某一工作狀態的小燈泡的電阻值的方法是___________________________________。

Answer 1

【答案】 12.5 該點與坐標原點連線的斜率的倒數的一半表示小燈泡的電阻值

【解析】（1）電流表的最大電流為200mA，小于小燈泡的額定電流，必需把電流表與定值電阻R4并聯，使其量程增大一倍才能進行測量。“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗用圖象法處理實驗數據，要多測幾組數據，所以滑動變阻器要接分壓。并且越小控制電路越好，滑動變阻器選R1，改裝后的電流表采用外接法，電路圖如圖所示：

（2）根據（1）的電路原理圖接實物圖如圖所示：

（3）由圖乙可知，電流為0.144A，電壓為3.6 V，小燈泡的電阻；

（4）由I-U圖線的物理意義可知，利用圖像計算某一工作狀態的小燈泡的電阻值的方法是，該點與坐標原點連線的斜率的倒數的一半表示小燈泡的電阻值。