Question

10．為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關(guān)系，小明測(cè)量小燈泡的電壓U和電流I，利用P=UI得到電功率．實(shí)驗(yàn)所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0V  1.8W”，電源為12V的電池，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω．

（1）準(zhǔn)備使用的實(shí)物電路如圖甲所示．請(qǐng)將滑動(dòng)變阻器接入電路的正確位置．（用筆畫線代替導(dǎo)線）
（2）現(xiàn)有10Ω、20Ω和50Ω的定值電阻，電路中的電阻R₁應(yīng)選10Ω的定值電阻．
（3）測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，拆除電池兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材．
（4）小明處理數(shù)據(jù)后將P、U²描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上，并作出了一條直線，如圖乙所示．請(qǐng)指出圖象中兩處不恰當(dāng)?shù)淖龇ǎ畧D線不應(yīng)畫為直線；橫坐標(biāo)的標(biāo)度選擇不合適．

Answer 1

分析 測(cè)定小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，據(jù)此連接實(shí)物電路圖．
做電學(xué)實(shí)驗(yàn)為保護(hù)電流表，需要串聯(lián)一個(gè)保護(hù)電阻，保護(hù)電阻的值應(yīng)根據(jù)歐姆定律算出；畫圖象時(shí)若各點(diǎn)不在一條直線上時(shí)，應(yīng)用平滑的曲線連接．

解答 解：（1）測(cè)定小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，實(shí)物電路圖如圖所示：
（2）當(dāng)變阻器的輸出電壓最大時(shí)，通過小燈泡的電流為額定電流為：I_變=$\frac{1.8}{3}$A=0.6A，
根據(jù)歐姆定律通過變阻器的電流為：I=0.3A，
所以通過電源的電流為：I′=I+I_變=0.6+0.3=0.9A，
根據(jù)閉合電路歐姆定律，應(yīng)有：E=U+I′（r+R₀），
解得：R₀+r=$\frac{12-3}{0.9}$=10Ω，所以保護(hù)電阻應(yīng)選10Ω的定值電阻；
（3）根據(jù)安全性原則，測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，拆除電池兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材．
（4）小明處理數(shù)據(jù)后將P、U²描點(diǎn)在圖2坐標(biāo)紙上，并作出了一條直線，由于電阻隨電壓的變化而變化，故應(yīng)作出曲線；
同時(shí)因橫坐標(biāo)選擇過大，而使圖象較��；故圖象中不恰當(dāng)?shù)牡胤接孝賵D線不應(yīng)畫為直線；②橫坐標(biāo)的標(biāo)度選擇不合適．
故答案為：（1）如圖；（2）10；（3）電池；（4）圖線不應(yīng)畫為直線；橫坐標(biāo)的標(biāo)度選擇不合適．

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)明確測(cè)定小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)變阻器應(yīng)用分壓式接法，選擇保護(hù)電阻時(shí)應(yīng)根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中的最小電阻，然后再選擇．