综合题9.0分
物理

10.要测绘一个标有“6V 2.5W”小灯泡的伏安特性曲线,要求多次测量尽可能减小实验误差,备有下列器材:

A.直流电源(6V,内阻未知) 

B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)

C.电流表A(0-0.6A,内阻未知)

D.滑动变阻器R(0-20Ω,5A)

E.滑动变阻器R´(0-200Ω,1A)

F.定值电阻R0(阻值1990Ω)

G.开关与导线若干

(1)由于所给实验器材缺少电压表,某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压,再用电流表A测出通过小灯泡的电流,从而画出小灯泡的伏安特性曲线.该方案实际上不可行,其最主要的原因是______;

(2)为完成本实验,滑动变阻器应选择______(填器材前的序号);

(3)请完成本实验的实物电路图的连线。

(4)如图(a)所示为该种灯泡的U-I图像,现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图(b)所示电路,电源的电动势为E=6V,电键S闭合后,小灯泡L1与定值电阻R的电动势均为P,则P=_______W,电源的内阻r=___________Ω。

正确答案及相关解析

正确答案

(1)电流表G分压较小,导致电流表A指针偏转很小,误差较大;

(2)D   

(3)实物图连线如图所示

(4)0.20    2.5  

解析

(1)电流表G测量电压范围较小,导致电流表A指针偏转很小,误差很大

(2)本实验只能采用分压,因此滑动变阻器只能选小的D

(3)由于满足灯泡电阻更接近电流表内阻,所以电流表应该选外接法,由于伏安特性曲线电压电流都是从零开始因此滑动变阻器选用分压接法。如右图

(4)由图所示电路可知,小灯泡L1与定值电阻并联,他们两端电压电功率都相等,此时灯泡电阻为5Ω,有图像可知当灯泡两端电压为1V时,通过电流为0.2A此时灯泡电阻为5Ω,则功率通过L2电流,有图像知此时对应的电压为4V,由闭合电路欧姆定律可知电源内阻

考查方向

本题考查了连接实物图器材选择求解功率知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与U-I图像知识点交汇命题。

解题思路

明确电路结构确定滑动变阻器的使用,根据灯泡电阻大小判断内接外接,结合图像特殊点求解。

易错点

器材的选择