Question

用理想伏特表和安培表以及滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成电路测定灯泡的伏安特性．测得的I-U图象如图1所示，已知滑动变阻器的最大电阻为25Ω，电阻丝有效长度为20cm，电源电动势为6V且内阻不计．
（1）在图2的方框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上伏特表和安培表以及灯泡的符号，完成电路图．要求滑动变阻器滑动片向右滑动时，灯泡的电压增大．
（2）在I-U图中可知，从B到A的过程中灯泡的电阻改变了______Ω
（3）在得出BA段图线数据的实验中，滑动变阻器滑动片向右滑动的长度是______cm．

Answer

（1）描绘灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由于电表是理想电表，电流表既可以采用内接法，也可以采用外接法．
（2）由I-U图形找出电压与电流的对应值，由欧姆定律求出A、B处灯泡的电阻，然后求出电阻变化．
（3）求出B点滑动变阻器接入电路的阻值，然后求出滑动变阻器滑片移动的长度．
【解析】
（1）滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，滑片右移灯泡电压变大，灯泡与滑动变阻器左半部分电阻丝并联，电路图如图所示．
（2）由I-U图象，应用欧姆定律可知，电阻的改变量
△R=RA-RB=
（3）设滑片在B点时滑动变阻器接入电路的阻值为R，此时灯泡两端电压，即并联电压为U并=3V，滑动变阻器右半段电压为6V-3V=3V，通过灯泡的电流为IL=0.1A，由串并联电路特点及欧姆定律可得：
解得：R=15Ω，
则滑片移动的距离为
故答案为：（1）图略；（2）10；（3）12．