Question

【題目】某同學要研究一小燈泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性。所用器材有：電流表A1（量程200 mA，內阻Rg1=10.0 Ω），電流表A2（量程500 mA，內阻Rg2=1.0 Ω）、定值電阻R0（阻值R0=10.0 Ω）、滑動變阻器R1（最大阻值10 Ω）、電源E（電動勢4.5 V，內阻很�。�、開關S和若干導線。該同學設計的電路如圖（a）所示。

（1）根據圖（a），在圖（b）的實物圖中畫出連線______。

（2）若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流，利用I1、I2、Rg1和R0寫出：小燈泡兩端的電壓U=_______，流過小燈泡的電流I=_______。為保證小燈泡的安全，I1不能超過_______mA。

（3）實驗時，調節滑動變阻器，使開關閉合后兩電流表的示數為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應的I1和I2。所得實驗數據在下表中給出。

I1/mA	32	55	85	125	144	173
I2/mA	171	229	299	379	424	470

根據實驗數據可算得，當I1=173 mA時，燈絲電阻R=_______Ω（保留1位小數）。

（4）如果用另一個電阻替代定值電阻R0，其他不變，為了能夠測量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻值不能小于_______Ω（保留1位小數）。

Answer 1

【答案】 180 11.6 8.0

【解析】

（1）根據電路圖連接實物圖如圖所示

（2）①根據電路圖可知燈泡兩端的電壓為電流表A1和R0的總電壓，故根據歐姆定律有

②根據并聯電路特點可知流過小燈泡的電流為

③因為小燈泡的額定電壓為3.6V，故根據題目中已知數據帶入①中可知I1不能超過180mA；

（3）根據表中數據可知當I1=173mA時，I2=470mA；根據前面的分析代入數據可知此時燈泡兩端的電壓為U=3.46V；流過小燈泡的電流為I=297mA=0.297A；故根據歐姆定律可知此時小燈泡的電阻為

（4）要測量完整的伏安特性曲線則燈泡兩端的電壓至少要達到3.6V，而電流表A1不能超過其量程200mA，此時結合①有

解得，即要完整的測量小燈泡伏安特性曲線所用電阻的阻值不能小于。