Question

【題目】在某次描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，所選用的實驗器材有：

A：小燈泡“2.5 V 0.2 A”，

B：電流表 0～0.6A～3 A(內阻約為 1 Ω)

C：電壓表 0～3V～15 V(內阻很大)

D：滑動變阻器“2 A,10 Ω”

E：電源(兩節干電池)

F：開關一個，導線若干

(1)在實驗時小杰同學采用了如圖甲所示的實物電路，則在具體實驗 操作前該電路需改進的地方有_______________________________________________；____________________________________。(寫出兩點. )

(2)在電路改進之后，小杰同學進行了實驗，但在實驗中發現，無論怎樣調節滑動變阻器，都不能使小燈泡兩端電壓達到 2.5 V 額定電壓，而是只能勉強達到 1.80 V，于是他猜想是否干電池太舊，總電動勢只能達到 1.8 V，為了驗證自己的猜想，他用以上器材進行了測該電源電動勢和內阻的實驗，電路圖如圖乙所示，實驗數據見下表．

U(V)	2.37	2.30	2.18	2.10	1.90	1.60	1.30
I(A)	0.11	0.14	0.18	0.21	0.29	0.42	0.56

請在圖丙所示的坐標紙上畫出U-I圖線，由圖線可得 E＝_____V，電源內阻為r＝_____Ω.

②在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中電壓只能達到1.8 V 的原因是否如小杰所猜測______________？（填“是”或“否”）。由實驗數據得小燈泡兩端電壓為 1.8 V 時電流為 0.19 A，試通過分析說明只能達到1.80 V的原因_______________．

Answer 1

【答案】電流表應采用外接法 電流表量程太大（或滑片應置于左側用了內接） 2.61 2.60 否 在小燈泡伏安特性實驗中，由于滑動變阻器采用分壓接法，使得外電阻與內電阻阻值接近，因而外電壓不可能接近電源的電動勢

【解析】

（1）小燈泡內阻很小，約為幾歐姆到十幾歐姆，而電壓表內阻很大，約為幾千歐姆定律到幾萬歐姆，燈泡電阻遠小于電壓表內阻，實驗時電流表應采用外接法而不是采用內接法；電源電動勢約為3V，燈泡電阻約為幾歐姆左右，電路最大電流不會超過0.6A，電流表應選0.6A量程而不是選擇3A量程；由圖甲所示可知，滑動變阻器采用分壓接法，閉合開關前，為保護電路，滑片應置于左端，不能放在右端；

（2）①根據表中實驗數據在坐標系內描出對應的點，然后作出圖象，電源的U﹣I圖象如圖所示：

由圖象可知，圖象與縱軸的交點坐標值為2.61，則電源電動勢E＝2.61V，電源內阻r2.60Ω；

②電源電動勢為2.61V，電壓表示數達不到2.5V，不是電源電動勢太小造成的；燈泡兩端電壓為1.8V時，燈泡電阻R9.5Ω，分壓支路小燈泡與電流表總內阻約為10歐姆，滑動變阻器最大阻值為10Ω，則滑動變阻器與分壓支路并聯電阻約為5歐姆，U分壓＝IR并R并1.7V，所以電壓表示數不能達到1.80V。