Question

17．測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線按如圖甲所示方式連接實(shí)物．

（1）根據(jù)實(shí)物連接，在圖乙的方框內(nèi)畫出電路圖
（2）閉合開關(guān)前，甲圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該滑到靠近A端（選填“A”、“B”或“AB中間”）的位置．
（3）圖丙是根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，作出的小燈泡的伏安特性曲線，由圖線可知，當(dāng)小燈泡在額定電壓下工作時(shí)，流過燈泡的電流是0.48A．
（4）將該小燈泡與電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為7.5Ω的干電池組及一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為5Ω時(shí)，干電池組的輸出功率最大．

Answer 1

分析 （1）描繪燈泡伏安特性曲線滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)實(shí)物圖可知電路圖．
（2）明確電路結(jié)構(gòu)，明確開始時(shí)測(cè)量電路兩端電壓應(yīng)為零；
（3）根據(jù)圖象可找出當(dāng)電壓為額定值時(shí)的電流值；
（4）明確當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，則可知最大功率時(shí)的外電阻，由閉合電路歐姆定律可求得電流，由圖象分析對(duì)應(yīng)的電壓利用歐姆定律可求得電阻值，再根據(jù)外電阻求解滑動(dòng)變阻器的接入電阻．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)物圖可知，該電路采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)電流表采用了外接法，故原理圖如圖所示；
（2）測(cè)量電路與滑動(dòng)變阻器左側(cè)并聯(lián)，則可知，為了讓電流由零開始調(diào)節(jié)，滑片開始時(shí)應(yīng)接在A端；
（3）由圖可知，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為0.48A；
（4）要使電源輸出功率最大，應(yīng)使內(nèi)外電阻相等，則可知，外電阻應(yīng)為7.5Ω，此時(shí)電路中電流為：I=$\frac{E}{2r}$=$\frac{3}{2×7.5}$=0.2A，由圖可知，電壓U=0.5V，則燈泡電阻為：R_L=$\frac{0.5}{0.2}$=2.5Ω；滑動(dòng)變阻器阻值為：R=7.5-2.5=5Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）A；（3）0.48；（4）5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、作圖象、求燈泡實(shí)際功率等問題；要正確實(shí)驗(yàn)器材的選取原則；要掌握描點(diǎn)法作圖的方法；要學(xué)會(huì)應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；同時(shí)注意燈泡電阻隨溫度的變化而變化，不能作為定值電阻處理，但可以利用串并聯(lián)電路的基本規(guī)律進(jìn)行分析求解．