Question

2．在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，小電珠標(biāo)有“3.6V、1.8W”字樣．可供選用的器材如下：
①電流表A，量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω；
②靈敏電流計(jì)G，量程0～100 μA，內(nèi)阻為1000Ω；
③電阻箱Ro，阻值范圍0～99990Ω；
④滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍0～10Ω；
⑤學(xué)生電源E，電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻不計(jì)；
⑥開關(guān)S及導(dǎo)線若干；
（1）若把靈敏電流計(jì)G改裝成量程為5V的電壓表V，則串聯(lián)的電阻箱R0的阻值應(yīng)調(diào)整為49000Ω
（2）使用改裝后的電壓表V，采用如圖甲所示的電路進(jìn)行測量，圖乙是實(shí)物電路，請你用筆劃線代替導(dǎo)線，把電路連接完整．
（3）用改裝后的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到電流表讀數(shù)I1和靈敏電流計(jì)讀數(shù)I₂如下表所示

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	9
I1/（A）	0	0.19	0.30	0.37	0.43	0.46	0.48	0.49
I2/（μA）	0	10	20	30	40	50	60	70

請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在給出的坐標(biāo)紙上作出I₁--I₂圖線．由圖線可知，隨著I₁的增大，小電珠的電阻增大（填“變大”“變小”或者“不變”）
（4）根據(jù)作出的I₁--I₂圖線，當(dāng)靈敏電流計(jì)讀數(shù)I₂為34μA時(shí)，小電珠兩端的電壓為1.7V，此時(shí)小電珠的電阻為4.3Ω，功率為0.68  W（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）明確電阻的改裝原理，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律即可求得應(yīng)串聯(lián)的電阻；
（2）根據(jù)原理圖即可連接實(shí)物圖；
（3）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的燈泡的伏安特性曲線；
（4）根據(jù)改裝后電壓表的內(nèi)阻利用歐姆定律即可求得燈泡兩端的電壓，再根據(jù)圖象即可確定電流，由歐姆定律可求得電阻，根據(jù)功率公式即可求得燈泡的功率．

解答 解：（1）根據(jù)改裝原理可知，電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)大電阻，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知：
R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{5}{100×10^{-6}$-1000=49000Ω；
（2）根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的圖象如圖所示；由圖可知，圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，則可知隨著電流的增大，燈泡內(nèi)電阻在增大；
（4）當(dāng)靈敏電流計(jì)讀數(shù)I₂為34μA時(shí)，小電珠兩端的電壓為：
U₁=I₂（R+R_g）=34×10^-6×50000=1.7V；
由圖可知，此時(shí)燈泡電流I₁=0.40A，則電阻為：R_L=$\frac{U_{1}}{I_{1}}$=$\frac{1.7}{0.4}$=4.3Ω；
燈泡功率為：P=UI₁=1.7×0.4=0.68W
故答案為：（1）49000；（2）如圖所示；（3）如圖所示；增大；（4）1.7；4.3；0.68．

點(diǎn)評 本題考查燈泡伏安特性曲線的描繪實(shí)驗(yàn)，電學(xué)實(shí)驗(yàn)變化多樣，是高考必考內(nèi)容，解答的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理、正確進(jìn)行儀器選擇、掌握安培表內(nèi)外接法和滑動(dòng)變阻器的分壓、限流接法等．