【题目】某同学研究小灯泡的伏安特性曲线,所使用的器材有:
小灯泡L(额定电压
,额定电流
),
电压表(量程
,内阻为
),
电流表A(量程
内阻约
),
定值电阻
(阻值为
),
滑动变阻器R(阻值
),
电源E(电动势
,内阻很小)
开关S,导线若干。
(1)实验要求能够实现在
的范围内对小灯泡的电压进行测量,请将图甲电路补画完整______________;
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(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图所示,由曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻将_________;
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A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后不变 D.先减小后不变
(3)若用多用表直接测量该小灯泡的电阻,正确操作后多用表指针如图所示,则小灯泡的电阻是_______
。
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(4)用另一电源
(电动势
,内阻
)和题中所给的小灯泡L、滑动变阻器R连接成如图所示的电路,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值。在R的变化范围内,电源的最大输出功率为_______W,此时小灯泡的功率为_______W,滑动变阻器R接入电路的电阻为_______
。
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【答案】
A 1.5 0.4 0.28 3
【解析】
(1)[1]因本实验需要电流从零开始调节,因此应采用滑动变阻器分压接法;因灯泡内阻与电流表内阻接近,故应采用电流表外接法;另外为了扩大电压表量程,应用
和电压表串联,故原理图如图所示
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(2)[2]
图象中图象的斜率表示电阻的倒数,由图可知,图象的斜率随电压的增大而减小,故说明电阻随电流的增大而增大;其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大;
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误;
(3)[3]灯泡正常工作时的电阻为:
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则多用电表可以选择欧姆挡的×1挡;由图示多用电表可知,其示数为
;
(4)[4]当电源内阻等于外电路电阻时,电源的输出功率最大,电源的最大输出功率为:
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[5]此时小灯泡的电流为:
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由图可知,此时灯泡电压为:
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此时小灯泡的功率为:
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[6]此时小灯泡的电阻为:
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滑动变阻器
接入电路的电阻为:
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