Question

如圖甲所示，為某同學測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U特性曲線的實驗器材．

（1）根據實驗原理，用筆畫線代替導線，將圖甲中的實驗電路圖連接完整．
（2）開關S閉合之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應該置于______端（選填“A”、“B”或“AB中間”）
（3）實驗中測得有關數據如下表：

U/V	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80
I/A	0.10	0.16	0.20	0.23	0.25	0.26	0.27

根據表中的實驗數據，在如圖乙中畫出小燈泡的I-U特性曲線．
（4）若已知小燈泡燈絲在27℃時電阻值約為1.5Ω，并且其電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比，試估算該燈泡以額定功率工作時燈絲的溫度約為______℃（保留三位有效數字）．

Answer 1

【答案】分析：（1）測定伏安特性曲線，電流、電壓需從零開始測起，所以滑動變阻器需采用分壓式接法，根據燈泡的電阻大小確定電流表的內外接．
（2）滑動變阻器采用分壓式接法，滑片初始的位置應使測量電路部分短路，從而保護測量電路部分．
（3）用平滑的曲線描點作圖．
（4）根據電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比，求出比例系數，從圖線求出燈泡在額定電壓下的電阻，從而求出此時的溫度．
解答：解：（1）測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U特性曲線，電流、電壓需從零開始測起，所以滑動變阻器需采用分壓式接法，燈泡的電阻較小，屬于小電阻，電流表采取外接法．實物連線圖如下圖（1）．
（2）開關S閉合之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應該置于A端，使得閉合時，使得測量部分短路，電壓、電流為零，起到保護作用．
（3）根據數據描點作圖，如下圖（2）．
（4）因為R=kT，則1.5=k（273+27），解得k=，從圖線上知，當U=2.5V時，電流I=0.26A，此時的電阻，根據R′=kT′，解得T′=9.6×200K=1920K，則t=1920-273=1647°C=1.65×10³°C．
故答案為：（1）如圖（1）
（2）A 
（3）如圖（2）
（4）1.58×10³～1.65×10³

點評：本題考查了電流表內外接、滑動變阻器分壓、限流式的選擇，關鍵搞清它們的區別．