Question

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______________；

(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_________；

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_______．

(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_______．

Answer

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

(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：

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：

[5]此时小灯泡的电流为：

由图可知，此时灯泡电压为：

此时小灯泡的功率为：

[6]此时小灯泡的电阻为：

滑动变阻器接入电路的电阻为：