(15分)某同学从下表中选出实验器材,测量小灯泡的伏安特性曲线,得到如图的I-U图线.请根据他所做的试验,分析以下问题:

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  • 解题思路:

    ⑴由

    B

    状态时,电阻为

    30Ω

    ,在

    A

    状态时电阻为

    40Ω

    ,所以电阻改变了

    10Ω

    ,设

    B

    状态时滑线变阻器与灯泡并联的电阻的阻值为

    R

    ,此时灯泡两端电压,即并联电压为

    U

    =

    3

    V

    ,滑动变阻器右半段电压为

    6

    V

    3

    V

    =

    3

    V

    ,通过灯泡的电流为

    I

    L

    =

    0.1

    A

    ,由串并联电路特点及欧姆定律可得:

    (

    +0.1)(25

    R

    )

    =

    3

    解得:

    R

    =

    15

    Ω

    ,在

    A

    状态时,滑线变阻器的电阻为

    25Ω

    ,则滑片移动的距离为

    ×(25

    15

    )

    cm

    =

    12

    cm

    ⑵在实验中由于电表存在的误差,所以能用小量程不用大量程,电流表用

    A

    1

    ,电压表用

    V

    2

    ,由于实验中要求电压从

    0

    开始调节,所以控制电路就采用分压式,在实验中电压表的示数最大达到了

    6

    V

    等于电源的电动势,如果是外接,由于电流表的分压,电压表的示数不可能达到

    6

    V

    ,所以电流表一定是用了内接法。

    ⑶如右图所示,实际用电流表的内接法较好。

    ⑷根据实验要求电流表应选小量程

    0.6

    A

    ,电压表应选较大量程

    15

    V

    ,由于电流表内阻已知,故应采用电流表内接法;

    ⑴ 10  12  ⑵A 1V 2分压式   内接法⑶ 如下图所示

    ⑷ 根据实验要求电流表应选小量程0.6A,电压表应选较大量程15V,电压表内阻比灯泡电阻约30~40Ω差得更多,故应采用电流表外接法;

    实验中的最小电流是图中的0.10A,若变阻器用限流式接法,则灯泡中的最小电流

    ,I >I A,即变阻器最大阻值不小,不能满足实验要求,故只能采用分压式接法。

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