Question

【題目】“探究LED燈的伏安特性”實驗中,所用器材有:燈泡L1與L2(最大阻值均為幾十歐)、量程適當的電流表A(內阻約幾歐)和電壓表V(內阻非常大)、直流電源E、滑動變阻器R、電鍵S。

(1)某同學已連接好如圖甲所示的電路,在閉合電鍵前,請仔細辨圖,指出圖中的不當之處____；

A.不應采用電流表外接法 B.電流不應從電壓表的負接線柱流入

C.不應采用滑動變阻器的分壓接法 D.滑動變阻器的滑片不應位于中間

(2)修正電路后,閉合電鍵,移動滑動變阻器的滑片并得到燈泡L1的I-U圖像如圖乙中的圖線L1,則可知燈L1的電阻隨電壓增大而__________(填“變大”“變小”或“不變)；

(3)換用燈L2重做實驗,得其I-U圖像如圖乙中的圖線L2,現將滑動變阻器的滑片移至合適位置并固定,同時撤去“導線1”接燈L2時電流表的讀數為0.16A,接燈L1時電流的讀數為0.08A,當燈被短路時,電流表的讀數應為________(結果保留兩位有效數字)；

Answer 1

【答案】（1）BD （2）變小 （3）0.32A

【解析】

由于要求燈泡兩端電壓從零開始變化，所以滑動變阻器必須分壓式接法。從圖中可知，滑動觸頭也在不當位置，電壓表的接線柱接反了。兩只燈泡L1和L2 的伏安特性曲線如圖Ⅱ中Ⅰ和Ⅱ所示，結合圖甲所示電路，找出分別接兩只燈泡L1和L2時的電壓值，根據閉合電路的歐姆定律求解電動勢和內阻，然后求解短路電流.

（1）燈泡內阻較小，故可采用電流表外接法，選項A錯誤；電流不應從電壓表的負接線柱流入，選項B正確；由于要求燈泡兩端電壓從零開始變化，所以滑動變阻器必須分壓式接法，選項C錯誤；滑動變阻器的滑片不應位于中間，要在最左端位置，選項D正確；故選BD.

（2）因I-U圖像的斜率的倒數等于電阻，可知燈L1的電阻隨電壓增大而變��；

（3）由圖乙可以讀出，接燈L2時電流表的讀數為0.16A，此時的電壓為：U2=0.8V；接燈L1時電流表的讀數為0.08A，此時的電壓：U1=1.2V；
設電源的電動勢為E，電路中的其他部分的電阻值為R，由閉合電路的歐姆定律得：
E=U1+I1R ①
E=U2+I2R ②
聯立得：E=1.6V，R=5Ω
所以當燈被短路時，電流表的讀數：