Question

某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验.已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下

a、电流表A₁（量程0～0.6A，内阻约5Ω）

b、电流表A₂（量程0～3A，内阻约0.1Ω）

c、电压表V₁（量程0～3V，内阻约3kΩ）

d、电压表V₂（量程0～15V，内阻约2000Ω）

e、滑动变阻器R₁（阻值0～10，额定电流1A）

f、滑动变阻器R₂（阻值0～5000，额定电流500mA）

请回答下列问题：

（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择_______，电压表应选择_________、滑动变阻器应选择_________（填写实验器材前的序号）

（2）根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图来完成该实验________

（3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流，由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值_______（选填“大于”“等于＂或“小于＂）真实值

（4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示，该图线向下弯曲，其原因是______.

（5）如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为________W（结果保留两位小数）

Answer

a c e 小于 小电珠的电阻随温度的升高而增大 0.57（0.50—0.60）

【解析】

(1)由于灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选：C，额定电流为：，所以电流表选：a，本实验灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压式即用总阻值较小的，即为e；

(2) 本实验灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压式，灯泡的电阻较小，所以电流表应外接，电路图如图所示：

(3)由于电压表的分流作用，所以电流表的示数比流过灯泡的电流更大，由公式可知，电阻的测量值小于真实值；

(4)I-U图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，电阻随电压的增大而增大，其原因是灯泡的电阻随温度的增大而增大；

(5)将定值电阻与电源等效为内阻为2.0，电动势为3.0V的电源，由闭合电路欧姆定律得：，变形得：，I-U关系图象作入I-U图中

由图可知，U=1.28V，I=0.43A，所以灯泡的实际功率为： ．