Question

10．某同學(xué)用圖甲所示的電路測(cè)繪額定電壓為3.0V的小燈泡伏安特性圖線(xiàn)，并研究小燈泡實(shí)際功率及燈絲溫度等問(wèn)題．

①根據(jù)電路圖，將圖乙中的實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路．
②連好電路后，開(kāi)關(guān)閉合前，圖甲中滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)置于a端（填“a端”、“b端”或“ab正中間”）．
③閉合開(kāi)關(guān)，向b端調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片，發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大”，則分析電路的可能故障為B．
A．小燈泡短路     B．小燈泡斷路     C．電流表斷路     D．滑動(dòng)變阻器斷路
④根據(jù)I-U圖線(xiàn)，可確定小燈泡在電壓為2.0V時(shí)實(shí)際功率為0.78．（保留兩位有效數(shù)字）．
⑤已知小燈泡燈絲在27℃時(shí)電阻是2.5Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k（273+t），k為比例常數(shù)．根據(jù)I-U圖線(xiàn)，估算該燈泡正常工作時(shí)燈絲的溫度約為483℃．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)電路圖，確定電流表的內(nèi)外接和滑動(dòng)變阻器的接法．
分壓電路閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)在分得的電壓最小處．
根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
分析圖象特點(diǎn)，根據(jù)歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）要求加在小燈泡上的電壓從零到小燈泡的額定電壓連續(xù)可調(diào)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡電阻較小，電流表應(yīng)采用外接法．
實(shí)物電路圖如圖所示：

（2）由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)置于a端，此時(shí)分壓電路分壓最�。�
（3）若燈泡短路、電流表和滑動(dòng)變阻器斷路，則電壓表的讀數(shù)均為零，故ACD錯(cuò)誤，如果燈泡斷路，則電壓表與電流表組成分壓電路，向b端調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片，發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大，故電路故障是燈泡斷路，
故選：B．
（4）由圖象可知，電壓為2.0V時(shí)的電流I=0.39；故P=UI=0.39×2=0.78W；
（5）該燈泡正常工作時(shí)電壓U=3V，
根據(jù)歐姆定律得R=$\frac{3}{0.475}$=6.3Ω
已知小燈泡燈絲在27℃時(shí)電阻是2.5Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k（273+t），
解得：k=$\frac{1}{120}$
所以該燈泡正常工作時(shí)燈絲的溫度約為t=483℃．
故答案為：（1）如圖
（2）a端
（3）B
（4）0.78；
（5）483

點(diǎn)評(píng) 本題考查了描繪小燈泡伏安特性圖線(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理圖、數(shù)據(jù)處理等操作，尤其是結(jié)合圖線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的能力是考查的重點(diǎn)，在平時(shí)中要加強(qiáng)訓(xùn)練．