Question

【題目】實驗桌上有下列實驗儀器：

A．待測電源（電動勢約3V，內阻約7Ω）；

B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內阻約0.5Ω，3A檔的內阻約0.1Ω；）

C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內阻約5kΩ，15V檔內阻約25kΩ）；

D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；

E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；

F．開關、導線若干；

G．小燈泡“4V、0.4A”．

請解答下列問題：

①利用給出的器材測量電源的電動勢和內阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調節，應選擇的滑動變阻器是________（填代號），應選擇的電流表量程是___________（填量程），應選擇的電壓表量程是________（填量程）．

②某同學根據測得的數據，作出U-I圖象如圖1中圖線a所示，由此可知電源的電動勢E= __________V，內阻r=_______Ω；

③若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測量多組實驗數據，請你在圖2框內畫出實驗原理圖__________；

④將③步中得到的數據在同一個U-I坐標系內描點作圖，得到如圖1所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為 _____W．

Answer 1

【答案】 D 0～0.6 0～3 3 6 0.375

【解析】試題分析：滑動變阻器的選擇一是要安全，二是要便于操作，依次為原則選取；根據閉合電路歐姆定律可知，圖象縱軸截距等于電源的電動勢，斜率等于電源的內，由幾何知識求出電動勢和內阻．小燈泡的伏安特性曲線與電源的U-I圖線的交點表示小燈泡接在該電源上的工作狀態，讀出電壓和電流，由P=UI求出功率．

（1）滑動變阻器E的額定電流遠小于電流表的量程，而實驗時電路中的電流要達到電流表量程的一半，即0.3A左右，容易燒壞此變阻器，另一方面容易，該變阻器總電阻太大，調節時電路中電流表變化緩慢，不方便調節，而滑動變阻器D接入電路時，電路中最小電流約為，并不超過電流表的量程，故應選擇的滑動變阻器是D．
應選擇的電流表量程是0～0.6A，應選擇的電壓表量程是0～3V；

（2）根據閉合電路歐姆定律可知，圖象縱軸截距等于電源的電動勢，斜率等于電源的內阻，
由幾何知識得：縱軸截距b=3.0V，斜率，則電源的電動勢為E=b=3.0V，內阻為r=k=6Ω．

（3）描繪出小燈泡的伏安特性曲線需要滑動變阻器采用分壓式，一般情況下電流表采用外接法，實驗原理電路圖如圖：

（4）小燈泡的伏安特性曲線與電源的U-I圖線的交點表示小燈泡接在該電源上的工作狀態，
讀出交點處的電壓和電流分別為：U=1.5V，I=0.25A，則小燈泡的功率為P=UI=0.375W．