Question

5．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，利用實驗得到了8組數(shù)據(jù)，在圖（1）所示的I-U坐標(biāo)系中，通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線．

①根據(jù)圖線的坐標(biāo)數(shù)值，請在圖（2）中選出該實驗正確的實驗電路圖甲（選填“甲”或“乙”）．
②由圖（7）可知，該小燈泡的電阻隨電壓的升高而增大．（選填“增大”、“減小”或“不變”）
③實驗中有以下電流表和滑動變阻器共選擇
A．電流表A₁：量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω
B．電流表A₂：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω
C．滑動變阻器R₁：最大阻值為10Ω
D．滑動變阻器R₂：最大阻值為150Ω
電流表應(yīng)選用B；滑動變阻器應(yīng)選用C（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）．
④將同種規(guī)格的兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與R=10Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為8V、內(nèi)阻不計的電源上，如圖（3）所示．閉合開關(guān)S后，則電流表的示數(shù)為0.3A，兩個小燈泡的總功率為1.2W．

Answer 1

分析 ①根據(jù)圖象確定電流與電壓的測量值，然后選擇實驗電路．
②根據(jù)圖示圖象應(yīng)用歐姆定律分析答題．
③根據(jù)電流測量值的最大值選擇電流表，為方便實驗操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
④把電源與定值電阻等效與電源，在燈泡圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象，由圖象求出電壓與電流，然后答題．

解答 解：①由圖示圖象可知，電流與電壓的測量值從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，實驗應(yīng)采用圖甲所示電路圖．
②由圖示圖象可知，隨電壓增大通過燈泡的電流增大，電壓與電流的比值增大，燈泡電阻增大．
③由圖示圖象可知，電流的最大測量值小于0.5A，則電流表選擇B，滑動變阻器采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選C．
④由圖5所示電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)，可以把電源與定值電阻等效為電源，
設(shè)每只電燈加上的實際電壓和實際電流分別為U和I． 在這個閉合電路中，E=U+2IR₀，
代入數(shù)據(jù)并整理得，U=8-20I，在圖a所示坐標(biāo)系中作出U=8-20I的圖象如圖所示，

由圖象可知，兩圖象交點坐標(biāo)值為：U=2V、I=0.3A，
此時通過電流表的電流值I_A=2I=0.6A，
每只燈泡的實際功率P=UI=2×0.3=0.6W，兩個小燈泡的總功率為1.2W；
故答案為：①甲；②增大；③B；C；④0.3；1.2．

點評 本題考查了設(shè)計實驗電路圖、連接實物電路圖、判斷燈泡功率的變化規(guī)律、求電阻消耗的功率等問題，當(dāng)電壓與電流從零開始變化時，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法．