Question

7．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中
（1）小明同學連接了如圖（a）所示的實物電路圖，閉合開關，發(fā)現燈泡不亮，電流表的示數為零；
①他借助多用表檢查小燈泡，先斷開開關，把多用表的選擇開關旋到“×1Ω”擋，再進行歐姆調零；又將紅、黑表筆分別接觸ab接線柱，多用電表的表盤恰好如圖（b）所示，說明小燈泡正常，此時的電阻為6Ω．
②他將多用電表選擇開關旋于某直流電壓擋，將紅、黑表筆分別接觸bc接線柱；閉合開關，發(fā)現電壓表示數約等于電源電動勢，說明bc接線柱間的導線出現了斷路（選填“斷路”或“短路”）
③故障排除后，為了使電流表的示數從零開始，要在cd接線柱間（選填“ac”、“ad”、或“cd”）再連接一根導線，并在閉合開關前把滑動變阻器的滑片置于最左端（選填“左”或“右”）．
（2）小華同學利用實驗得到了8組數據，在圖（c）所示的I-U坐標系中，通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線．根據圖（c），可判斷處圖（d）中正確的關系圖是（圖中P為小燈泡功率）D．
（3）將同種規(guī)格的兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與10Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為3V、內阻不計的電源上，如圖（e）所示，則電流表的示數為0.1A，每個小燈泡的功率為0.1W．

Answer 1

分析 （1）①的關鍵是明確歐姆表的使用方法中，每次換完擋后都應進行重新調零．題②關鍵是明確若電壓表有示數且與電壓電動勢接近時，說明電壓表之間不含電源的導線間有斷路．題③關鍵是明確要求電流從零調時，變阻器應采用分壓式接法．
（2）根據圖象判斷燈泡電阻隨電流的變化關系，然后應用電功率公式解題．
（3）把電源與定值電阻等效與電源，在圖a所示坐標系內作出電源的U-I圖象，由圖象求出電壓與電流，然后答題．

解答 解：（1）①根據歐姆表的使用方法可知，每次選完檔后應重新進行歐姆調零；歐姆表的讀數為：R=6×1Ω=6Ω； 
②多用電表選擇開關旋于某直流電壓檔，將紅、黑表筆分別接觸bc接線柱；閉合開關，發(fā)現電壓表示數約等于電源電動勢，說明bc接線柱間的導線出現了斷路； 
③為使電流表的示數從零調，變阻器應采用分壓式接法，所以應在cd導線間再連接一根導線；
滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路，在閉合開關前應將滑片置于分壓電路分壓最小的位置，即滑片應置于最左端．
（2）由圖c所示圖象可知，隨電流增大，燈泡電阻R增大，燈泡實際功率P=I²R，由于隨I增大，燈泡電阻R增大，則P-I²圖象的斜率逐漸增大，故D正確，故選D．
（3）由圖e所示電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)，可以把電源與定值電阻等效為電源，
設每只電燈加上的實際電壓和實際電流分別為U和I． 在這個閉合電路中：E=U+2IR₀，
代入數據并整理得，U=3-10I，在圖a所示坐標系中作出U=3-10I的圖象如圖所示，

由圖象可知，兩圖象交點坐標值為：U=1V、I=0.2A，
此時通過電流表的電流值I_A=2I=0.1A，
每只燈泡的實際功率P=UI=1×0.1=0.1W；
故答案為：（1）①歐姆；6；②斷路；③cd；左；（2）D；（3）0.1； 0.1．

點評 應掌握歐姆表的工作原理和使用方法，特別是每次換完擋后都應重新進行調零．當要求電流從零調時，變阻器應采用分壓式接法．要掌握應用圖象法處理實驗數據的方法．