Question

某學習小組的同學擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：

①小燈泡L，規格“4.5V．0.5A”； 

②電流表A，量程0.6A，內阻r約為0.2Ω;

③電壓表V，量程15V，內阻約為15 kΩ； 

④滑動變阻器R，阻值范圍0~10Ω；

⑤學生電源E，電動勢6V，內阻不計；

⑥開關S及導線若干.

（1）甲同學設計了下圖(右圖)所示的電路進行測量，請按照右邊電路圖把實物圖中未完成的連線補充完整.

（2）乙同學經分析發現甲同學實驗精度不高，又從實驗室找來Ig=100μA,Rg=1000Ω的靈敏電流計和電阻箱（0—99999.9Ω），想把靈敏電流計改裝成量程為5V的電壓表，需要把電阻箱調成   Ω的阻值，并與靈敏電流計            （填“串”或“并”）聯在電路中來替代實驗中的電壓表.

（3）乙同學用改裝的電壓表實驗得到數據，現要以縱坐標表示通過電流表A的電流I，橫坐標表示通過靈敏電流計的電流I_G，畫出I -I_G圖線，他已經把數據畫在坐標紙上，請幫他把圖線畫出來.

（4）乙同學通過查找資料發現同等型號的小燈泡的燈絲在27℃時電阻是2.1Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關系為R=k(273+t)，k為比例常數。請估算靈敏電流表的電流I_G=60μA時該燈泡燈絲的溫度約為          ℃。

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2） 49000Ω   串聯  （3）連成折線的不給分，連成光滑曲線即可給分（4） 840~870均可

【解析】

試題分析：（1）伏安特性曲線滑動變阻器要求連接為分壓式，根據小燈泡電阻約為,而，根據小外偏小，電流表選擇外接式，如下圖

（2）把靈敏電流計改裝成量程為5V的電壓表需要串聯一個大電阻，串聯后的總電壓最大等于，即電流最大時，電壓等于，所以有可得。

（3）用光滑的曲線把個點描起來如下

（4）27℃時電阻是2.1Ω，帶入公式R=k(273+t)可得， 當靈敏電流表的電流I_G=60μA時改裝后的電壓表讀數即，而此時根據上一問的圖像可判斷電流表A的讀數為,所以燈泡電阻為，帶入公式R=k(273+t)可得溫度

考點：描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗探究