1．[2021·河北卷，11]某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：小燈泡(6.3 V，0.15 A)，直流電源(9 V)，滑動(dòng)變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)的電路如圖所示．
(1)根據(jù)圖1，完成圖2中的實(shí)物連線．
(2)按照?qǐng)D1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是________(單項(xiàng)選擇，填正確答案標(biāo)號(hào))；
A．電流表短路
B．滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良
C．滑動(dòng)變阻器滑片的初始位置在b端
(3)更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到I-U圖象，其中一部分如圖3所示，根據(jù)圖象計(jì)算出P點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為________Ω(保留三位有效數(shù)字).
2．溫度傳感器的核心部分是一個(gè)熱敏電阻．某課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)電阻之后，利用所學(xué)知識(shí)來(lái)測(cè)量由某種金屬制成的熱敏電阻的阻值．可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A.直流電源(電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì))；
B．毫安表A1(量程為600 mA，內(nèi)阻約為0.5 Ω)；
C.毫安表A2(量程為10 mA，內(nèi)阻RA＝100 Ω)；
D.定值電阻R0＝400 Ω；
E．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為5 Ω)；
F．被測(cè)熱敏電阻Rt，開關(guān)、導(dǎo)線若干．
(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠在0～5 V范圍內(nèi)，比較準(zhǔn)確地對(duì)熱敏電阻的阻值Rt進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)?jiān)趫D甲的方框中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路．
(2)某次測(cè)量中，閉合開關(guān)S，記下毫安表A1的示數(shù)I1和毫安表A2的示數(shù)I2，則計(jì)算熱敏電阻阻值的表達(dá)式為Rt＝________(用題給的物理量符號(hào)表示).
(3)該小組的同學(xué)利用圖甲電路，按照正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟，作出的I2-I1圖象如圖乙所示，由圖可知，該熱敏電阻的阻值隨毫安表A2示數(shù)的增大而________(填“增大”“減小”或“不變”).
(4)該小組的同學(xué)通過(guò)查閱資料得知該熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖丙所示．將該熱敏電阻接入如圖丁所示的電路中，電路中電源電壓恒為9 V，內(nèi)阻不計(jì)，理想電流表示數(shù)為0.7 A，定值電阻R1＝30 Ω，則由以上信息可求出定值電阻R2的阻值約為________ Ω，此時(shí)該金屬熱敏電阻的溫度為____________ ℃.
第66練 實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線
1．答案：（1）見解析 （2）C （3）27.0
解析：（1）題圖1電路中的滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，電流表外接，實(shí)物電路連接如圖所示；（2）燈絲被燒斷，最主要的原因是燈絲兩端的電壓過(guò)大，功率過(guò)大；電流表內(nèi)阻很小，在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線，電流表短路不會(huì)導(dǎo)致小燈泡兩端電壓過(guò)大，A錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，則小燈泡所在分路相當(dāng)于斷路，小燈泡兩端電壓為0，燈絲不會(huì)燒毀，B錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器滑片初始位置在b端，相當(dāng)于將小燈泡和電流表直接接在電源兩端，小燈泡兩端電壓約等于電源電壓為9 V，大于小燈泡的額定電壓，燈絲可能會(huì)被燒斷，C正確；（3）由題圖3可知，在P點(diǎn)時(shí)，U＝2 V、I＝74 mA，所以燈絲電阻R＝ eq \f(U,I) ＝ eq \f(2 V,74 mA) ≈27.0 Ω.
2．答案：（1）圖見解析 （2） eq \f(I2（RA＋R0）,I1－I2) （3）增大 （4）17.5 55
解析：（1）實(shí)驗(yàn)要求熱敏電阻兩端電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法．毫安表A2內(nèi)阻已知，滿偏電壓UA＝IRA＝1.00 V，故可將其與定值電阻R0串聯(lián)改裝成量程U＝I（RA＋R0）＝5.00 V的電壓表，將改裝后的電壓表與熱敏電阻并聯(lián)后再與毫安表A1串聯(lián)，電路如圖所示．（2）由并聯(lián)規(guī)律和歐姆定律可知熱敏電阻兩端電壓Ut＝I2（RA＋R0），通過(guò)熱敏電阻的電流It＝I1－I2，所以熱敏電阻阻值的表達(dá)式為Rt＝ eq \f(I2（RA＋R0）,I1－I2) .（3）由Rt＝ eq \f(I2（RA＋R0）,I1－I2) ＝ eq \f(RA＋R0,\f(I1,I2)－1) 結(jié)合題圖乙可知，隨I2的增大， eq \f(I1,I2) 不斷減小，熱敏電阻阻值隨之增大．（4）由歐姆定律可知，通過(guò)電阻R1的電流IR1＝ eq \f(U總,R1) ＝ eq \f(9,30) A＝0.3 A，因此通過(guò)熱敏電阻所在支路的電流IRt＝I總－IR1＝0.4 A＝400 mA，由題圖乙可知，對(duì)應(yīng)I2約為4 mA，此時(shí)熱敏電阻的阻值R′t＝ eq \f(4（100＋400）,400－4) Ω≈5 Ω，則熱敏電阻兩端電壓約為2 V，則R2兩端電壓約為7 V，所以R2＝ eq \f(7,0.4) Ω＝17.5 Ω；根據(jù)題圖丙可知，Rt＝ eq \f(1,15) t＋ eq \f(4,3) （Ω），代入Rt＝5 Ω，解得t＝55 ℃.

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