Question

使用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器，研究一只小灯泡完整的伏-安特性，测得I-U图象如图所示．已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm，变阻器的最大阻值为22．5Ω，电源电动势为6V，内阻不计．

（1）在如图的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上电压表、电流表、灯泡，画出完整的电路图．要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大．

（2）根据I-U图象可知：从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐______（选填“增大”、“减小”），改变的阻值为______Ω．

（3）在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了______cm的长度．

Answer

（1）电路图如图所示；

（电流表内、外接均可）

（2）增大；5；（3）10

【解析】

试题分析：（1）滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，滑片左移灯泡电压变大，灯泡与滑动变阻器右半部分电阻丝并联，电路图如图所示．

（2）由I-U图象可知，从A到B的过程中，灯泡两端电压与电流之比增大，即灯泡的电阻逐渐增大；

应用欧姆定律可知，电阻的改变量：．

（3）设滑片在A点时与灯泡并联的滑动变阻器阻值为R，此时灯泡两端电压，即并联电压为U并=3V，滑动变阻器左半段电压为6V-3V=3V，通过灯泡的电流为IL=0．2A，由串并联电路特点及欧姆定律可得：，解得：R=15Ω；与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度为：，在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了30-20=10cm．

考点：研究小灯泡完整的伏-安特性

【名师点睛】本题考查了作电路图、分析灯泡电阻变化情况、求电阻的变化、求滑片移动距离等问题；电压表与电流表从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法；分析清楚电路结构、应用欧姆定律即可正确解题。