Question

某学习小组拟研究一个标有“3.6V，1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：

①电流表A，量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω；

②电压表V，量程0～15V，内阻约为15kΩ；

③滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；

④学生电源E，电动势为4V，内阻不计；

⑤开关S及导线若干．

(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来___________．

(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为I_g＝100μA、内阻R_g＝1000 Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻．

(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I₁和灵敏电流计读数I₂如表所示：

I1(A)	0	0.19	0.30	0.37	0.43	0.46	0.48	0.49
I2(μA)	0	10	20	30	40	50	60	70

请在图丙中的坐标纸上画出I₁－I₂图线______．

　

(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E′＝3.0 V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R₀＝4.5 Ω.(结果保留两位有效数字)

Answer

连接图见解析 49000 图像见解析 0.35

【解析】

(1)[1]如图所示．

(2)[2]设需要串联的电阻阻值为Rx，则有:

Ig(Rg＋Rx)＝5 V

代入数据可得Rx＝49 000 Ω.

(3)[3]根据表格数据可以的下图

(4)[4]将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′＝6 Ω，由此可得路端电压:

U＝E′－Ir′

在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图象如上一问图所示，可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A，电压约为1.1 V，所以该小电珠消耗的功率约为:

P＝UI=0.32×1.1 W≈0.35 W.