Question

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中。

(1)設(shè)計(jì)如圖甲所示電路圖，要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化，且能盡量減小系統(tǒng)誤差，開(kāi)關(guān)接___（填“M”或“N”）閉合開(kāi)關(guān)S前滑片P置于_______（填“A端”或“B端”）

(2)若實(shí)驗(yàn)中電流表出現(xiàn)故障，不能使用。該同學(xué)需將一個(gè)滿偏電流為1mA、內(nèi)阻為30Ω的表頭改裝成量程為0-0.6A的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱_________（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），并將該電阻箱阻值調(diào)為__________Ω。（保留一位有效數(shù)字）

(3)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，若用一電動(dòng)勢(shì)E=3V、r=10Ω的電源與該小燈泡連接如圖丙所示的電路，電路接通穩(wěn)定后小燈泡消耗的功率為______W，若用另一只與該小燈泡完全相同的燈泡與電動(dòng)勢(shì)E=3V、r=10Ω的電源連接如圖丁所示的電路，則電路接通穩(wěn)定后電源的輸出功率為______W。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】N A端 并聯(lián) 0.05 0.20~0.23 0.08~0.11

【解析】

(1)[1][2]要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化，且能盡量減小系統(tǒng)誤差，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；由于小燈泡電阻較小，電流表采用外接法，故開(kāi)關(guān)S1接N點(diǎn)，閉合開(kāi)關(guān)前，為保護(hù)電表，閉合開(kāi)關(guān)S前滑片P置于A端；

(2)[3][4]把表頭改裝成大量程電流表應(yīng)并聯(lián)小電阻，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律得

解得

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(3)[5]在燈泡U-I圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電動(dòng)勢(shì)E=3V、r=10Ω的電源的路端電壓隨電流的變化

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓U=1.20V，通過(guò)燈泡的電流I=0.18A，則燈泡的實(shí)際功率

[6]設(shè)通過(guò)燈泡的電流為I，燈泡兩端電壓為U，根據(jù)圖丁所示電路圖，由閉合電路歐姆定律可得：

E=U+2Ir

則

U=E-2Ir

即

U=3-20I

在燈泡U-I圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出U=3-20I的圖象如圖所示

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓U=0.35V，通過(guò)燈泡的電流I=0.13A，則電源的輸出功率為