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题目

(10分)某同学研究小灯泡的伏安特性。所使用的器材有：小灯泡（额定电压，额定电流）；电压表（量程，内阻）；电流表（量程，内阻）；固定电阻（阻值）；滑动变阻器（阻值）；电源（电动势，内阻不计）；开关；导线若干。

（1）实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻     （填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率     （填“增大”“不变”或“减小”）。

（3）用另一电源（电动势，内阻）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关，在的变化范围内，小灯泡的最小功率为     ，最大功率为     。（结果均保留2位小数）

答案

（1）

（2）增大；增大

（3）；

视频讲解

 3.0M 10:37

解析

问题求解：

（1）因小灯泡电压需从0开始测至，则小灯泡需与滑动变阻器部分电阻串联，因电压表量程为，不满足电压测量需求，故将定值电阻与电压表串联以增大电压表量程（量程大于），又因为，故电流表外接，即可实现题目要求。

（2）由图像知随电流的增加，小灯泡的电阻增大，由于小灯泡的灯丝长度与横截面积不变，则根据可得灯丝的电阻率增大。

（3）由图知滑动变阻器与灯泡串联在电路中，则滑动变阻器全部接入电路中时小灯泡电功率最小，滑动变阻器完全未接入电路时灯泡的电功率最大。

当滑动变阻器全部接入电路中时，根据公式，其中，，，因此获得公式，将其所对应直线放入图（a）可得此时，，求得小灯泡最小功率为

当滑动变阻器完全未接入电路中时，根据公式，得，将其所对应直线放入图（a）可得此时，，求得小灯泡最大功率为

题目来源：2017年普通高等学校招生全国统一考试（新课标Ⅰ卷）：理综

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