Question

【題目】某同學使用如下器材：電源E（電動勢為12 V）；電壓表V（量程為15 V，內阻約為15 kΩ）；電流表A（量程為100 mA，內阻約為10 Ω）；滑動變阻器（最大阻值為50 Ω）；單刀單擲開關；導線若干．測出了一個小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示，已知小燈泡的額定電壓為12 V．

（1）在實驗中要盡可能提高實驗精度，所用的實驗電路圖應選圖乙中的（ ）

（2）請根據所選的實驗電路圖在圖丙的實物圖上連線．

（3）由小燈泡的伏安特性曲線可求得小燈泡的額定功率P＝________W．

（4）由小燈泡的伏安特性曲線可知小燈泡的電阻在較低電壓（0～2 V）區域幾乎不變，在較亮電壓（7～10 V）區域內小燈泡的電阻會隨電壓的增大而________（填“增大”“不變”或“減小”）．小燈泡在低電壓（0～2 V）區域和高電壓（7～10 V）區域伏安特性曲線表現出不同規律的原因是_____________________．

Answer 1

【答案】（1）C （2）圖見解析 （3）1．14 （4）增大 低壓區域發熱與散熱幾乎相等，電阻率ρ不變，高壓區域發熱量大于散熱量，電阻率ρ變大

【解析】（1）由I—U圖象知電壓與電流從零開始，故滑動變阻器應用分壓接法，小燈泡電阻R<，故電流表應用外接法，故電路圖應選圖乙中的C．

（2）連線如圖所示．

（3）由小燈泡的伏安特性曲線可讀出當U＝12 V時，I＝95 mA，由P＝UI得小燈泡的額定功率P＝12×0．095 W＝1．14 W．

（4）I—U圖線上某點與原點連線的斜率的倒數表示電阻，在7～10 V區域內，連線的斜率變小，故小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大，其原因是低壓區域電阻絲發熱與散熱幾乎相等，電阻率ρ不變，在高壓區域燈絲的發熱量大于散熱量，溫度升高，電阻率ρ變大，則燈絲電阻變大．