Question

【題目】某實驗小組描繪規格為“2.5V 0.6W”的小燈泡的伏安特性曲線。實驗室提供下列器材：

A． 電流表A（量程為0－300mA，內阻約1）

B． 電壓表V（量程為0－3V，內阻約5k）

C． 滑動變阻器R（0－10，額定電流1.5A）

D． 直流電源（電動勢3V，內阻忽略不計）

E． 開關一個、導線若干

①若采用如上圖（甲）所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓表的右端應與電路中的_______點相連（選填“a”或“b”）。開關S閉合之前，滑動變阻器的滑片P應該置于_______端（選填“c”或“d”）。

②測量后，該小組根據實驗數據，利用Excel擬合出小燈泡的I－U特性曲線如圖（乙）所示。圖線發生了彎曲，其原因是_________________________________；根據圖線，小燈泡兩端電壓為1.50V時，其實際功率P約為_______W（結果保留2位有效數字）。

③在分壓電路中，如何選擇合適的滑動變阻器？

負載電阻R0=50Ω，有四種規格的滑動變阻器，最大阻值R1分別為5Ω、20Ω、50Ω、200Ω。將它們分別接入如圖（甲）所示的電路。保持M、N間電壓恒定，從左向右移動滑片P，研究電壓表的電壓U與滑動變阻器接入電路的長度x的關系，畫出U－x圖像，如圖（乙）所示。

設，要求滑動變阻器對電壓的調節最好是線性的，不要突變，電壓的變化范圍要盡量大。滿足上述要求的k值的理想范圍為_______

A．k＜0.1　　 B．0.1≤k≤0.5　　　 　C．k＞1

Answer 1

【答案】 a c 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 0.33 B

【解析】①小電珠（2.5V，0.6W），小電珠正常發光時的電阻為： ≈10.4Ω，燈泡電阻為10.4Ω，電流表內阻約1Ω，電壓表內阻約為5kΩ，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，由圖1所示電路圖可知，電壓表的右端應與電路中的a端。由圖1所示電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于c端。

②圖線發生了彎曲，其原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；根據圖線，小燈泡兩端電壓為1.50V時，電流為0.22A，則其實際功率P=IU=0.33 W。

③由圖乙可知，當k=0.1-0.4時，圖像接近于直線，且電壓的變化范圍也較大，則若要求滑動變阻器對電壓的調節是線性的，不要突變，電壓的變化范圍要盡量大，則要求的k值的理想范圍為0.1≤k≤0.5，故選B.