Question

8．為描繪額定電壓為2.5V的小燈泡L的伏安特性曲線，實驗室提供的器材有：
A．直流電源E（電動勢4.0V，內阻較�。� B．電壓表（量程0-3V，內阻約15kΩ）
C．電流表（量程0-1mA．內阻等于199.5Ω）D．電阻箱R．（阻值范圍0～999.9Ω）
E．滑動變阻器R（阻值范圍0-10Ω）    F．開關一個及導線若干
實驗要求描繪小燈泡在0到1.2倍額定電壓下的伏安特性曲線，于是實驗小組設計了圖（a）所示的電路：
（1 ）根據圖（a）的電路用筆劃線代替導線將圖（b）中的實物連接完整．

（2）為滿足通過小燈泡的最大電流為0.400A的實驗要求，電阻箱的電阻應調為R₀=0.5Ω．
（3）移動滑動變阻器的滑動觸頭，分別讀出電壓表和電流表的示數如下表，據據數據在圖（c）中繪出I-U圖線．

次數	1	2	3	4	5	6	7	8
u/v	0.10	0.20	0.30	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20
I/mA	0.2I5	0.335	0.375	0.400	0.435	0.475	0.510	0.555

次數	9	10	11	12	13	14	15	16	17
U/V	1.40	1.60	1.80	2.00	2.20	2.40	2.60	2.80	3.00
I/mA	0.585	0.615	0.650	0.680	0.720	0.755	0.795	0.825	0.850

（4）由圖線可知，小燈泡在額定電壓時的阻值是1.00V時阻值的1.7倍．（保留兩位有效數字）
（5）由圖線可知，小燈泡的額定功率是0.76W． （保留兩位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據原理圖可得出對應的實物圖；
（2）根據改裝原理進行分析，從而利用串并聯電路規(guī)律即可求得電阻箱的阻值；
（4）根據（3）中作出的圖象分別求出2.5V和1V時的電流，再根據并聯電路原理明確流過燈泡的電流，從而根據歐姆定律求出電阻，則可求出比值；
（5）根據對應的電流和電壓，由功率公式即可求得額定功率．

解答 解：（1）根據原理圖可得出對應的實物圖，如圖所示；
（2）由圖可知，電阻箱與定值電阻并聯，根據并聯電路原理可知，I=I_g+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{R}$
則有：R=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{1×1{0}^{-3}×199.5}{0.4-0.001}$=0.5Ω；
（4）由圖可知，額定電壓U₁=2.5V電流為I₁=0.76mA；而電壓為1V時電流為I₂=0.52mA，由歐姆定律可知，R=$\frac{U}{I}$可知，根據改裝原理可知，對應的流過燈泡的電流分別為I′₁=$\frac{0.4}{0.001}×0.76$×10^-3=0.304A；同理可知I₂'=0.208A，則R=$\frac{U}{I}$可知電阻分別為R₁=$\frac{2.5}{0.304}$=8.22Ω；R₂=$\frac{1}{0.208}$=4.8Ω；故電阻的比值$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{8.22}{4.8}$=1.7；
（5）由P=UI可知，燈泡的額定功率P=U₁I′₁=2.5×0.304=0.76W；
故答案為：（1）如圖所示；（2）0.5；（4）1.7；（5）0.76．

點評 本題考查描繪燈泡伏安特性曲線的實驗，要注意明確實驗原理，知道伏安特性曲線的準確應用是解題的關鍵，注意燈泡電阻隨溫度的升高而增大，故只能根據圖象求出各電壓下的電阻值．