Question

【题目】在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：

A：小灯泡“2.5 V 0.2 A”，

B：电流表 0～0.6A～3 A(内阻约为 1 Ω)

C：电压表 0～3V～15 V(内阻很大)

D：滑动变阻器“2 A,10 Ω”

E：电源(两节干电池)

F：开关一个，导线若干

(1)在实验时小杰同学采用了如图甲所示的实物电路，则在具体实验 操作前该电路需改进的地方有_______________________________________________；____________________________________。(写出两点. )

(2)在电路改进之后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到 2.5 V 额定电压，而是只能勉强达到 1.80 V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到 1.8 V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图乙所示，实验数据见下表．

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

请在图丙所示的坐标纸上画出U-I图线，由图线可得 E＝_____V，电源内阻为r＝_____Ω.

②在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8 V 的原因是否如小杰所猜测______________？（填“是”或“否”）。由实验数据得小灯泡两端电压为 1.8 V 时电流为 0.19 A，试通过分析说明只能达到1.80 V的原因_______________．

Answer 1

【答案】电流表应采用外接法 电流表量程太大（或滑片应置于左侧用了内接） 2.61 2.60 否 在小灯泡伏安特性实验中，由于滑动变阻器采用分压接法，使得外电阻与内电阻阻值接近，因而外电压不可能接近电源的电动势

【解析】

（1）小灯泡内阻很小，约为几欧姆到十几欧姆，而电压表内阻很大，约为几千欧姆定律到几万欧姆，灯泡电阻远小于电压表内阻，实验时电流表应采用外接法而不是采用内接法；电源电动势约为3V，灯泡电阻约为几欧姆左右，电路最大电流不会超过0.6A，电流表应选0.6A量程而不是选择3A量程；由图甲所示可知，滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前，为保护电路，滑片应置于左端，不能放在右端；

（2）①根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图象，电源的U﹣I图象如图所示：

由图象可知，图象与纵轴的交点坐标值为2.61，则电源电动势E＝2.61V，电源内阻r2.60Ω；

②电源电动势为2.61V，电压表示数达不到2.5V，不是电源电动势太小造成的；灯泡两端电压为1.8V时，灯泡电阻R9.5Ω，分压支路小灯泡与电流表总内阻约为10欧姆，滑动变阻器最大阻值为10Ω，则滑动变阻器与分压支路并联电阻约为5欧姆，U分压＝IR并R并1.7V，所以电压表示数不能达到1.80V。