Question

【題目】如圖a所示，為某次利用傳感器做實驗得到小燈通的U﹣I關系圖線，實驗室提供的器材有：小燈泡、電流傳感器、電壓傳感器、電動勢為6V的電源（不計內阻）、動變阻器R1（阻值范圍0﹣10Ω）、滑動變阻器R2（阻值范圍0﹣100Ω）、開關、導線若干。

（i）做實驗時，滑動變阻器應選用_____（選填“R1“或“R2”）。

（ii）請在圖b的方框中畫出該實驗的電路圖________。

（ⅲ）如果將該小燈泡接入圖c所示的電路中，已知電流傳感器的示數為0.3A，電源電動勢為3V．則此時小燈泡的電功率為_____W，電源的內阻為_____Ω．（以上結果均保留位有效數字）

Answer 1

【答案】R1 0.69 2.3

【解析】

（i）在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；

（ii）實驗時，電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；由于燈泡電阻較小，電流表可以采用外接法，據此作出電路圖。

（ⅲ）由小燈泡的U﹣I圖象，根據電流找出燈泡兩端電壓，由P＝UI求出燈泡功率；在圖象上作出電源的U﹣I圖象，圖象的斜率等于電源的內阻。

（i）[1].在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器，滑動變阻器可以選R1；

（ii）[2].小燈泡電阻較小，電流傳感器應采用外接法，描繪小燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖1所示；

（ⅲ）[3].由圖甲可知，通過燈泡的電流是0.3A時，燈泡兩端電壓是2.3V，則燈泡功率P＝UI＝2.3V×0.3A＝0.69W；

[4].電源電動勢是3V，過點（0.3A，2.3V）和縱軸上3V的點作一直線，該直線是電源的U﹣I圖象，如圖2所示，該直線斜率絕對值等于電源的內阻r=3-2.30.3≈2.3Ω。