Question

【題目】“探究LED燈的伏安特性”實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:燈泡L1與L2(最大阻值均為幾十歐)、量程適當(dāng)?shù)碾娏鞅?/span>A(內(nèi)阻約幾歐)和電壓表V(內(nèi)阻非常大)、直流電源E、滑動(dòng)變阻器R、電鍵S。

(1)某同學(xué)已連接好如圖甲所示的電路,在閉合電鍵前,請(qǐng)仔細(xì)辨圖,指出圖中的不當(dāng)之處____；

A.不應(yīng)采用電流表外接法 B.電流不應(yīng)從電壓表的負(fù)接線(xiàn)柱流入

C.不應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法 D.滑動(dòng)變阻器的滑片不應(yīng)位于中間

(2)修正電路后,閉合電鍵,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片并得到燈泡L1的I-U圖像如圖乙中的圖線(xiàn)L1,則可知燈L1的電阻隨電壓增大而__________(填“變大”“變小”或“不變)；

(3)換用燈L2重做實(shí)驗(yàn),得其I-U圖像如圖乙中的圖線(xiàn)L2,現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至合適位置并固定,同時(shí)撤去“導(dǎo)線(xiàn)1”接燈L2時(shí)電流表的讀數(shù)為0.16A,接燈L1時(shí)電流的讀數(shù)為0.08A,當(dāng)燈被短路時(shí),電流表的讀數(shù)應(yīng)為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；

Answer 1

【答案】（1）BD （2）變小 （3）0.32A

【解析】

由于要求燈泡兩端電壓從零開(kāi)始變化，所以滑動(dòng)變阻器必須分壓式接法。從圖中可知，滑動(dòng)觸頭也在不當(dāng)位置，電壓表的接線(xiàn)柱接反了。兩只燈泡L1和L2 的伏安特性曲線(xiàn)如圖Ⅱ中Ⅰ和Ⅱ所示，結(jié)合圖甲所示電路，找出分別接兩只燈泡L1和L2時(shí)的電壓值，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，然后求解短路電流.

（1）燈泡內(nèi)阻較小，故可采用電流表外接法，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電流不應(yīng)從電壓表的負(fù)接線(xiàn)柱流入，選項(xiàng)B正確；由于要求燈泡兩端電壓從零開(kāi)始變化，所以滑動(dòng)變阻器必須分壓式接法，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器的滑片不應(yīng)位于中間，要在最左端位置，選項(xiàng)D正確；故選BD.

（2）因I-U圖像的斜率的倒數(shù)等于電阻，可知燈L1的電阻隨電壓增大而變小；

（3）由圖乙可以讀出，接燈L2時(shí)電流表的讀數(shù)為0.16A，此時(shí)的電壓為：U2=0.8V；接燈L1時(shí)電流表的讀數(shù)為0.08A，此時(shí)的電壓：U1=1.2V；
設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，電路中的其他部分的電阻值為R，由閉合電路的歐姆定律得：
E=U1+I1R ①
E=U2+I2R ②
聯(lián)立得：E=1.6V，R=5Ω
所以當(dāng)燈被短路時(shí)，電流表的讀數(shù)：