Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為了研究一只標(biāo)有“2.0V，1.0W”字樣小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材∶

A．電源E∶電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)；

B．電壓表V∶量程為0~3V，內(nèi)阻約為1kΩ；

C．電流表A1∶量程為0~3A，內(nèi)阻約為0.1Ω；

D．電流表A2∶量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω；

E．滑動(dòng)變阻器R1∶最大阻值為10Ω，額定電流為2.0A；

F．滑動(dòng)變阻器R2 ∶最大阻值為15kΩ，額定電流為0.5A；

G．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干。

（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選________（填“A1”或“A2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（填“R1”或“R2"）；

（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示，請(qǐng)根據(jù)電路圖將實(shí)物圖乙連接完整；（_________）。連接好電路后，在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片移到_____（填“A”或“B”）端；

（3）閉合開(kāi)關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，測(cè)出多組電壓表和電流表的示數(shù)U、I，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，已在I—U坐標(biāo)系中描點(diǎn)，如圖丙所示，請(qǐng)作出I—U圖線(xiàn)；（_____）并由此判斷，小燈泡的電阻隨溫度升高而_______（填“增大”或“減小”）；

（4）將同種規(guī)格的兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與R=2Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為2V、內(nèi)阻不計(jì)的電源上，如圖丁所示。閉合開(kāi)關(guān)S后，兩個(gè)小燈泡的總功率為_____W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】A2 A 增大 0.42

【解析】

（1）[1][2]由題可得燈泡額定電流為

0.5A

故電流表選A2；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1。

（2）[3]對(duì)照電路圖，實(shí)物連接如圖所示

[4]閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移到最左端A端，使輸出電壓為零保護(hù)電路元件。

（3）[5]作出的圖像如圖所示

[6]圖像的割線(xiàn)斜率是電阻的倒數(shù)，由此可知，小燈泡的電阻隨溫度升高而增大。

（4）[7]設(shè)小燈泡兩端的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

代入數(shù)據(jù)并整理得

在圖丙所示坐標(biāo)系中作出的圖像如圖

由圖像可知，兩圖像交點(diǎn)坐標(biāo)值為、，則每只燈泡的實(shí)際功率

兩個(gè)小燈泡的總功率為0.42W。