Question

【題目】根據(jù)試題要求填空或作圖。

（1）某同學通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關系，可用的器材如下：

電源（電動勢為3V，內阻為1）、電鍵、滑動變阻器（最大阻值5）、電壓表、電流表、小燈泡、導線若干。實驗中移動滑動變阻器滑片，得到了小燈泡的U－I圖象如圖甲所示。

1)根據(jù)圖甲，在圖乙中把缺少的導線補全，連接成實驗的電路___________；

2)開關閉合前，滑動變阻器的滑片應移到___________端；

3)若某次連接時，把AB間的導線未連上，合上電鍵，移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅，則此時的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是___________ W。（電壓表和電流表均視為理想電表）

（2）某學生想利用伏安法較精確測量一個定值電阻Rx的阻值（阻值約為20-30），所供器材如下：

A.電壓表V1（量程0-3V，內阻約4k）；

B.電壓表V2（量程0-15V，內阻約20k）；

C.電流表A1（量程0-50 mA，內阻為20）；

D.電流表A2（量程0-300 mA，內阻為4）；

E.滑動變阻器R1（0-10，額定電流為1.5A）；

F.滑動變阻器R2（0-2000，額定電流為0.3A）；

G.直流電源E(電動勢約9V，內阻約0.5)；

H.電鍵K，連線用的導線若干根

1).在以上器材中選出適當?shù)钠鞑�，有�?/span>___________（填寫器材前面的字母代號）；

2).在虛線框中畫出電路圖，要求在圖上標出所選器材的符號___________；

（3）學生實驗小組想利用圖（a）所示電路，測量多用電表內電路電池的電動勢和電阻、“×1k”擋內部電路的總電阻。現(xiàn)使用的器材有：

A.多用電表；

B.電壓表（量程5V，內阻十幾千歐）；

C.滑動變阻器（最大阻值5k）；

D.導線若干�；卮鹣铝袉栴}：

1)多用應該將圖（a）中多用電表的紅表筆和_____（填“1”或“2”）端相連，電表黑表筆連接另一端。

2)若現(xiàn)將圖（a）中滑動變阻器的滑片調到適當位置，使多用電表的示數(shù)如下圖（b）所示，這時電壓表的示數(shù)如下圖（c）所示。則：此時多用電表和電壓表的示數(shù)如R壓表的讀數(shù)分別為：______和______V。

3)若再次調節(jié)上圖（a）中滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時獲得多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 12.0k和4.00 V。則：從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內阻為：_____.

4)若多用電表電阻擋內部電路可等效為由一個無內阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖（d）所示。根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內電池的電動勢為：___V，電阻“×1k”擋內部電路的總電阻為：_____。

Answer 1

【答案】 A端 0.315W BDEGH 2 15000 3.60 12000 9.0 15000

【解析】

（1）[1]描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，實驗電路圖如圖所示:

[2]滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路安全，使得小燈泡兩端電壓為零，所以閉合開關前滑片應置于A端；

[3]若任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅，說明滑動變阻器連成限流接法，當滑動變阻器串入電路中的電阻最大值為時，此時電路為一個電動勢為3V，內阻為的電源與一個燈泡和的電阻串聯(lián)，結合圖可知，當電流為I=0.35A時，燈泡電壓為0.90V，燈泡實際消耗的功率為：

P=UI=0.90×0.35（W）≈0.315W；

（2）[4]電源電動勢為9V，則電壓表需要選擇B，電路最大電流約為：

，

則電流表應選擇D，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇E，因此需要的實驗器材為：BDEGH。

[5]電流表內阻已知，電流表可以采用內接法，由題意可知，待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法，實驗電路圖如圖所示：

（3）[6]多用電表的紅表筆對應歐姆表內電源的負極，所以紅表筆應接電壓表的負接連柱，故紅表筆接觸2；

[7]歐姆表讀數(shù)=倍率×表盤讀數(shù)=

1k×15.0 =15000；

[8]電壓表讀數(shù)為3.60V；

[9]由于滑動變阻器被短路，故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值，為12000；

[10][11]調節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0k和4.00V；多用電表的中值電阻等于內電阻，故R=15000；

由閉合電路歐姆定律和歐姆定律可知，

，

代入數(shù)據(jù)有：

；