Question

6．小明同學用下列器材描繪額定電壓為3.0V的小燈泡伏安特性曲線（電壓變化要求從零開始），研究小燈泡實際電阻值等問題．
A．電流表（0.6A，內阻約lΩ）
B．電壓表（3V，內阻約1kΩ）
C．滑動變阻器（10Ω，l A）
D．滑動變阻器（100Ω，3A）
E．電源（4V，內阻不計）

（1）用筆畫線代替導線，將圖1中的實驗儀器連成完整的實驗電路．
（2）在實驗中，為了操作方便且能夠準確地進行測量，滑動變阻器應選用C．（填寫器材序號）
（3）開關閉合前，滑動變阻器的滑片應置于a 端（填“a”或“b”）．
（4）閉合開關，變阻器的滑片向b端移動，電壓表的示數逐漸增大，電流表指針卻幾乎不動，則電路的故障為A，（填選項前的字母）
A．小燈泡燈絲斷了
B．小燈泡被短接
C．滑動片接觸不好（斷路）
（5）排除故障后，小明完成了實驗，并由實驗數據畫出小燈泡I-U圖象如圖2中實線所示．由圖可確定小燈泡在電壓為2.0V時，小燈泡的電阻值為11Ω（保留兩位有效數字）．
（6）若I-U圖中的虛線I或Ⅱ表示小燈泡真實的伏安特性曲線，與實線相比，虛線II（填“I”或“Ⅱ”）才是真實的伏安特性曲線．

Answer 1

分析 （1）根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后連接實物電路圖．
（2）為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器；
（3）根據滑動變阻器的接法與電路圖確定滑片的位置．
（4）根據電路故障與電路圖分析電路故障原因；
（5）由圖象求出小燈泡在電壓為2.0V時的電流值，根據歐姆定律求出此時燈泡電阻阻值；
（6）根據實驗電路圖可知，由于電壓表的分流作用，導致測量的燈泡的電流值偏大，即相同電壓情況下，燈泡實際電流比測量值偏小，因此II是真實的伏安特性曲線

解答 解：（1）電壓從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻很小約為幾歐姆，電壓表內阻約為幾千歐姆，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實物電路圖如圖所示：
（2）滑動變阻器采用分壓接法，應選擇小電阻；故選：C
（3）測量電路與左半部分并聯，為了讓電流從零開始調節，開關閉合前，滑動變阻器的滑片應置于a端．
（4）閉合開關，變阻器的滑片向b端移動時，電壓表的示數逐漸增大，電流表指針卻幾乎不動，則電路的故障為：小燈泡燈絲斷了，故選：A．
（5）由實線可知，當電壓為2V時，電流約為0.18A，故對應的電阻為：R=$\frac{2}{0.18}$=11Ω；
（6）電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，導致測量的燈泡的電流值偏大，即相同電壓情況下，燈泡實際電流比測量值偏小，因此II是真實的伏安特性曲線；
故答案為：（1）如圖所示；（2）C；（3）a；（4）A；（5）11；（6）Ⅱ．

點評 本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、電路故障分析、求電壓，確定滑動變阻器與電流表的接法是正確連接實物電路圖的前提與關鍵，電壓與電流從零開始變化時，滑動變阻器應采用分壓接法．