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第4講　描繪小電珠的伏安特性曲線 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法及連接方式． 2．掌握伏安特性曲線的描繪方法． 3．理解小電珠的伏安特性曲線為什么是曲線． 二、實(shí)驗(yàn)原理 用電流表測(cè)出流過(guò)小電珠的電流，用電壓表測(cè)出小電珠兩端的電壓，測(cè)出多組(U，I)值，在U－I坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來(lái)． 三、實(shí)驗(yàn)器材 小電珠“3.8 V　0.3 A”、電壓表“0～3 V～15 V”、電流表“0～0.6 A～3 A”、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆． 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1．畫(huà)出電路圖(如實(shí)驗(yàn)原理圖所示)． 2．將小電珠、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如實(shí)驗(yàn)原理圖所示的電路． 3．測(cè)量與記錄：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中． 4．?dāng)?shù)據(jù)處理 (1)在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系． (2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)． (3)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，就得到小電珠的伏安特性曲線． 　對(duì)電路設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)原理的考查[學(xué)生用書(shū)P158] 一、滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法的比較 限流式接法 分壓式接法 電路圖 負(fù)載R上電壓 的調(diào)節(jié)范圍 ≤U≤E 0≤U≤E 負(fù)載R上電流 的調(diào)節(jié)范圍 ≤I≤ 0≤I≤ 二、兩種接法的選擇 1．限流式接法適合控制阻值較小的電阻的電壓，分壓式接法適合控制阻值較大的電阻的電壓． 2．要求電壓從0開(kāi)始逐漸增大，采取分壓式接法． 【典題例析】 　有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“4 V，2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)電珠的I－U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用： A.電壓表(0～5 V，內(nèi)阻10 kΩ) B.電壓表(0～15 V，內(nèi)阻20 kΩ) C.電流表(0～3 A，內(nèi)阻0.4 Ω) D.電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻1.0 Ω) E．滑動(dòng)變阻器(10 Ω，2 A) F．滑動(dòng)變阻器(500 Ω，1 A) G．學(xué)生電源(直流6 V)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由： ________________________________________________________________________. (2)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________．(用序號(hào)字母表示) (3)把圖丙中所示的實(shí)驗(yàn)器材按圖甲用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接成實(shí)物電路圖． [解析]　(1)由于測(cè)量數(shù)據(jù)要從零開(kāi)始，故采用題圖甲所示的分壓式電路，且能方便地多測(cè)幾組數(shù)據(jù)． (2)因小電珠額定電壓為4 V，則電壓表選量程為0～5 V的電壓表A.小電珠的額定電流為I＝＝A＝0.5 A，則電流表選D.滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的E，這樣在實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑片時(shí)能使電路中的電流和電壓有明顯的變化，從而減小讀數(shù)誤差． (3)電路圖如圖所示． [答案]　(1)描繪電珠的I－U圖線所測(cè)數(shù)據(jù)需從零開(kāi)始，并要多取幾組數(shù)據(jù)　(2)A　D　E　(3)見(jiàn)解析圖 　1.(2018廣西柳州高級(jí)中學(xué)模擬)在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，已知待測(cè)小燈泡的額定電壓為6 V，額定功率約為3 W，提供的器材有： 電流表A：量程為0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω； 電壓表V：量程為3 V，內(nèi)阻為3 kΩ； 滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，2 A) 滑動(dòng)變阻器R2(0～500 Ω，1 A) 定值電阻R3＝1 kΩ； 定值電阻R4＝3 kΩ； 電源：電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻約為0.1 Ω； 開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干． (1)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________，定值電阻是 ________(填儀器的字母代號(hào))． (2)根據(jù)所給的器材，在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖． 解析：(1)燈泡額定電壓為6 V，電壓表量程為3 V，需要把電壓表與定值電阻R4串聯(lián)組成新的電壓表，使電壓表量程擴(kuò)大至6 V；電壓與電流從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約為R＝＝Ω＝12 Ω，電流表內(nèi)阻約為0.5 Ω，電壓表內(nèi)阻為6 kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，因電源內(nèi)阻約為0.5 Ω，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇阻值較小的R1. (2)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示． 答案：(1)R1　R4　(2)見(jiàn)解析 　對(duì)數(shù)據(jù)處理和誤差分析的考查[學(xué)生用書(shū)P159] 誤差分析 (1)系統(tǒng)誤差：由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)電阻對(duì)電路的影響帶來(lái)的誤差． (2)偶然誤差 ①電壓表、電流表的讀數(shù)帶來(lái)的誤差． ②在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)的誤差． 【典題例析】 　(2017高考全國(guó)卷Ⅰ)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻3 kΩ)；電流表A(量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1 000 Ω)；滑動(dòng)變阻器R(阻值0～9.0 Ω)；電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干． (1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖． (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示．由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻________(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率________(填“增大”“不變”或“減小”)． (3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率．閉合開(kāi)關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_(kāi)_______W，最大功率為_(kāi)_______W．(結(jié)果均保留2位小數(shù)) [解析]　(1)要實(shí)現(xiàn)在0～3.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，則滑動(dòng)變阻器需要設(shè)計(jì)成分壓接法；電壓表V應(yīng)與固定電阻R0串聯(lián)，將量程改為4 V．由于小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約為12 Ω，所以需將電流表外接． (2)由小燈泡伏安特性曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻增大．根據(jù)電阻定律可知，燈絲的電阻率增大． (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大為9.0 Ω時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流最小，小燈泡的實(shí)際功率最小，把滑動(dòng)變阻器視為等效電源內(nèi)阻的一部分，在題圖(a)中畫(huà)出等效電源E′0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω)的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U＝4－10I(V)，圖線如圖中Ⅰ所示，故小燈泡的最小功率為Pmin＝U1I1＝1.750.225 W≈0.39 W．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最小為零時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流最大，小燈泡的實(shí)際功率最大，在題圖(a)中畫(huà)出電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 Ω)的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U＝4－I(V)，圖線如圖中Ⅱ所示，故小燈泡的最大功率為Pmax＝U2I2＝3.680.318 W≈1.17 W. [答案]　(1)實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示 (2)增大　增大　(3)0.39　1.17 　2.(2016高考天津卷)某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8 V，0.3 A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測(cè)量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整．可供該同學(xué)選用的器材除開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還有： 電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻等于3 kΩ) 電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻等于15 kΩ) 電流表A1(量程0～200 mA，內(nèi)阻等于10 Ω) 電流表A2(量程0～3 A，內(nèi)阻等于0.1 Ω) 滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，額定電流2 A) 滑動(dòng)變阻器R2(0～1 kΩ，額定電流0.5 A) 定值電阻R3(阻值等于1 Ω) 定值電阻R4(阻值等于10 Ω) 定值電阻R5(阻值等于1 kΩ) 電源E(E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì)) (1)請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號(hào)旁． Ｋ (2)該同學(xué)描繪出的I－U圖象應(yīng)是下圖中的________． 解析：(1)描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要設(shè)計(jì)成滑動(dòng)變阻器的分壓接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇與小燈泡阻值相接近的R1.給出的元件電壓表V1量程小于小燈泡的額定電壓，電壓表V2量程又太大，因此需要將電壓表V1串聯(lián)一個(gè)1 kΩ的定值電阻R5，改裝成最大量程為4 V的電壓表．給出的元件電流表A1量程小于小燈泡的額定電流，電流表A2量程又太大，因此需要將電流表A1并聯(lián)一個(gè)10 Ω的定值電阻R4，改裝成最大量程為400 mA的電流表． (2)由于小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以該同學(xué)繪出的小燈泡的I－U圖象應(yīng)是B. 答案：(1)如圖所示　(2)B 　創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)[學(xué)生用書(shū)P160] 以課本實(shí)驗(yàn)為背景，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目，不脫離教材而又不拘泥于教材，體現(xiàn)開(kāi)放性、探究性等特點(diǎn)． 1．以實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，探究小燈泡功率與電壓的關(guān)系． 2．實(shí)驗(yàn)對(duì)象的變遷 3．?dāng)?shù)據(jù)處理方式的改進(jìn) 采用“DIS”數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理． 【典題例析】 　(2016高考江蘇卷)小明同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系．已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10 Ω，R隨t的升高而增大．實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度． 實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合S1，先將開(kāi)關(guān)S2與1端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1，I2，….然后將開(kāi)關(guān)S2與2端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1，I2，…，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2，…. (1)有以下兩種電流表，實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用________． A．量程0～100 mA，內(nèi)阻約2 Ω B．量程0～0.6 A，內(nèi)阻可忽略 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要將電阻箱的阻值由9.9 Ω調(diào)節(jié)至10.0 Ω，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”“b”“c”，正確的操作順序是________． ①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1” ②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” ③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” (3)實(shí)驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： 溫度t(℃) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 阻值R(Ω) 9.6 10.4 11.1 12.1 12.8 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在方格紙上作出R－t圖線． 由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R＝________Ω. [解析]　(1)電路中的最大電流可能為I＝A＝150 mA，因此選用A. (2)要將電阻箱的電阻值由9.9 Ω調(diào)為10.0 Ω，應(yīng)先將a旋鈕由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”，再將c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”，再將b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”，因此順序?yàn)棰佗邰?或①②③)． (3)由作出的圖線可知，電阻R與時(shí)間t的關(guān)系為 R＝8.8＋t(Ω)＝8.8＋0.04t(Ω)． [答案]　(1)A　(2)①③②(或①②③)　(3)如圖所示 0．04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0都算對(duì)) 　3.(2018石家莊模擬) 為了探究某電阻Rt在不同溫度下的阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中A為內(nèi)阻不計(jì)、量程為3 mA的電流表，E1為電動(dòng)勢(shì)為1.5 V、內(nèi)阻約為1 Ω的電源，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)． (1)實(shí)驗(yàn)室中提供的滑動(dòng)變阻器有兩個(gè)：RA(0～150 Ω)，RB(0～500 Ω)，本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器R1應(yīng)選用________(選填“RA”或“RB”)． (2)完成下面實(shí)驗(yàn)步驟： ①調(diào)節(jié)溫度，使Rt的溫度達(dá)到t1； ②將S撥向接點(diǎn)1，調(diào)節(jié)________，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)電流表的讀數(shù)I； ③將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)________，使電流表的讀數(shù)仍為I，記下此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R0，則當(dāng)溫度為t1時(shí)，電阻Rt＝________； ④改變Rt的溫度，重復(fù)步驟②③，即可測(cè)得電阻Rt的阻值隨溫度變化的規(guī)律． (3)現(xiàn)測(cè)得電阻Rt隨溫度t變化的圖象如圖乙所示．把該電阻與電動(dòng)勢(shì)為3.0 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源E2，量程為3.0 V的理想電壓表V(圖中未畫(huà)出)和電阻箱R2連成如圖丙所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，將電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“電阻溫度計(jì)”．若要求電壓表的讀數(shù)必須隨溫度的升高而增大，則應(yīng)在原理圖丙中________(選填“a、b”或“b、c”)兩點(diǎn)接入電壓表．如果電阻箱阻值R2＝75 Ω，則電壓表刻度盤(pán)2.0 V處對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值為_(kāi)_______℃. 解析：(1)由電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，電流表量程為3 mA可知，達(dá)到滿偏時(shí)，電路總電阻約為500 Ω，故滑動(dòng)變阻器選擇RB. (2)實(shí)驗(yàn)中選用替代法測(cè)量電阻，第二步中，先將S撥向接點(diǎn)1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，記錄電流表讀數(shù)I；然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表讀數(shù)仍為I，此時(shí)電阻箱的讀數(shù)即為待測(cè)電阻的阻值，即Rt＝R0. (3)由于電阻Rt隨溫度升高而增大，由閉合電路歐姆定律可知其兩端電壓也增大，所以電壓表與之并聯(lián)，即電壓表接在b、c兩點(diǎn)．根據(jù)題圖乙中圖象可得Rt＝(100＋t)Ω，由串聯(lián)分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)為2.0 V時(shí)，Rt＝150 Ω，解得t＝50(℃)． 答案：(1)RB　(2)②R1　③R2　R0　(3)b、c　50 ,　　　　　　　　[學(xué)生用書(shū)P161]) 1．(2015高考浙江卷)圖甲是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖． 　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙 (1)根據(jù)圖甲畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖； (2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的①、②、③、④所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V．所示讀數(shù)為：①________、②________、③________、④________．兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為_(kāi)_______和________． 解析： (1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示． (2)電流表量程為0.6 A，每一小格代表0.02 A，讀數(shù)時(shí)估讀到精度的本位即可；電壓表量程為3 V，每一小格代表0.1 V，讀數(shù)時(shí)估讀到精度的下一位．讀數(shù)分別為：①0.10 A、②0.24 A、③2.00 V、④0.27 V．應(yīng)用R＝求電阻時(shí)，電流為0.10 A時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓為0.27 V；電流為0.24 A時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓為2.00 V，求得的兩組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電阻分別為2.7 Ω和8.3 Ω. 答案： (1)如解析圖所示 (2)0.10 A　0.24 A　2.00 V　0.27 V 2．7(0.1) Ω　8.3(0.1) Ω[如填為8.3(0.1) Ω 2．7(0.1) Ω也行] 2．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，要測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“3 V，1.5 W”的小燈泡兩端的電壓和通過(guò)它的電流，現(xiàn)有如下器材： A．直流電源3 V(內(nèi)阻可不計(jì)) B．直流電流表0～600 mA(內(nèi)阻約為0.5 Ω) C．直流電壓表0～3 V(內(nèi)阻約3 kΩ) D．滑動(dòng)變阻器(10 Ω，1 A) E．滑動(dòng)變阻器(1 kΩ，300 mA) F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填“D”或“E”)． (2)下表中的各組數(shù)據(jù)是該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖甲所示的坐標(biāo)紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線． U/V I/A 0 0 0.5 0.17 1.0 0.30 1.5 0.39 2.0 0.45 2.5 0.49 (3)如圖乙所示，將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與阻值為5 Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒定為4 V的電路中，每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)_______W. 解析：(1)實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，為了調(diào)節(jié)方便，滑動(dòng)變阻器用阻值較小的，故選D. (2)描點(diǎn)畫(huà)圖，如圖所示． (3)設(shè)小燈泡兩端的電壓為U，電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U0＝U＋2IR0，所以U＝－2R0I＋U0，代入數(shù)據(jù)得U＝－10I＋4，在小燈泡的伏安特性曲線同一坐標(biāo)系上畫(huà)出該直線，其交點(diǎn)(1.0，0.3)即為小燈泡的實(shí)際電壓、電流值，可得小燈泡消耗的實(shí)際功率P＝UI＝0.3 W. 答案：(1)D　(2)見(jiàn)解析圖　(3)0.3 3．(2018長(zhǎng)興中學(xué)模擬)小明做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，已知小燈泡標(biāo)稱值是“2.5 V，0.3 A”，不考慮電壓表分流引起的誤差，請(qǐng)完成如下小題： (1)為初步了解小燈泡的電阻值，小明使用多用電表的歐姆擋按正確測(cè)量步驟進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)圖甲所示，小燈泡阻值為_(kāi)_______Ω. (2)為進(jìn)一步探究小燈泡伏安特性，小明連接了如圖乙所示實(shí)物圖，請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)上一根導(dǎo)線，使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行． (3)按要求操作得到數(shù)據(jù)如表所示，第7組中電壓表示數(shù)如圖丙所示，則U＝________V；判斷U＝0、I＝0時(shí)的小燈泡電阻值為_(kāi)_______Ω，試分析此電阻值遠(yuǎn)小于(1)中阻值的原因________________________________________________________________________. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 I/A 0 0.04 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 U/V 0 0.05 0.10 0.13 0.17 0.20 0.55 0.80 1.05 1.35 R/Ω 1.3 1.3 1.4 1.7 1.8 3.9 5.0 5.8 6.8 解析：(1)采用“1”倍率，所以讀數(shù)為6 Ω. (2)“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，需要多組數(shù)據(jù)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，如圖所示． (3)電壓表采用0～3 V擋，分度值為0.1 V，故讀數(shù)為0.30 V，U＝0、I＝0時(shí)溫度接近2、3組的溫度，故應(yīng)為1.3 Ω，遠(yuǎn)小于(1)中的測(cè)量值是因?yàn)橛脷W姆“1”倍率擋測(cè)電阻時(shí)電流較大，小燈泡已有發(fā)光，燈絲溫度升高，電阻較冷燈絲時(shí)大的多． 答案：(1)6　(2)如解析圖所示　 (3)0.30　1.3　用歐姆“1”倍率擋測(cè)電阻時(shí)電流較大，小燈泡已有發(fā)光，燈絲溫度升高，電阻較冷燈絲時(shí)大的多 4．某學(xué)習(xí)小組擬研究一個(gè)標(biāo)有“3.6 V，1.8 W”的小電珠的伏安特性曲線，可供選用的器材如下： ①電流表A，量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω； ②電壓表V，量程0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ； ③滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍0～10 Ω； ④學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)為4 V，內(nèi)阻不計(jì)； ⑤開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干． (1)該學(xué)習(xí)小組中的甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)按照?qǐng)D甲所示的電路圖幫甲同學(xué)將圖乙中的實(shí)物圖連接起來(lái)． (2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于電壓表的量程較大而造成讀數(shù)誤差很大，因而影響了測(cè)量結(jié)果．于是又從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)一量程為Ig＝100 μA、內(nèi)阻Rg＝1 000 Ω的靈敏電流計(jì)，想把該靈敏電流計(jì)改裝成量程為5 V的電壓表，則需串聯(lián)一個(gè)阻值為_(kāi)_______Ω的電阻． (3)甲同學(xué)用改裝后的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到電流表讀數(shù)I1和靈敏電流計(jì)讀數(shù)I2如表所示： I1(A) 0 0.19 0.30 0.37 0.43 0.46 0.48 0.49 I2(μA) 0 10 20 30 40 50 60 70 請(qǐng)?jiān)趫D丙中的坐標(biāo)紙上畫(huà)出I1－I2圖線． 　 (4)若將該小電珠接在如圖丁所示的電路中，則該小電珠消耗的電功率約為_(kāi)_______W．已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E′＝3.0 V，內(nèi)阻r＝1.5 Ω，定值電阻R0＝4.5 Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析：(1)如圖所示． (2)設(shè)需要串聯(lián)的電阻阻值為Rx，則有Ig(Rg＋Rx)＝5 V，代入數(shù)據(jù)可得Rx＝49 000 Ω. (4)將定值電阻R0看做該電源的內(nèi)阻的一部分，則內(nèi)阻r′＝6 Ω，由此可得路端電壓U＝E′－Ir′，在I1－I2圖線所在坐標(biāo)紙上作出該I－U圖象如圖所示，可知其交點(diǎn)坐標(biāo)表示的電流約為0.32 A，電壓約為1.1 V，所以該小電珠消耗的功率約為P＝0.321.1 W≈0.35 W. 答案：(1)見(jiàn)解析圖　(2)49 000　(3)如圖所示 (4)0.35