Question

3．要測(cè)繪額定電壓為2V的日常用小電珠的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：
A、電源E（電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻可不計(jì)）
B、電壓表V₁（量程為0～3.0V，內(nèi)阻約2kΩ）
C、電壓表V₂ （0～15.0V，內(nèi)阻約6kΩ
D、電流表A₁（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
E、電流表A₂ （0～100mA，內(nèi)阻約2Ω）
F、滑動(dòng)變阻器R₁（最大值10Ω）
G、滑動(dòng)變阻器R₂（最大值2kΩ）
（1）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇B，電流表應(yīng)選擇D，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F．（填各器材的序號(hào)）
（2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫在下面的虛線框中．

（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一組數(shù)據(jù)如表所示，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出該電珠的伏安特性曲線．

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/A	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（4）該小電珠的額定功率是1.00W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表，在保證電路安全的情況下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表接法，然后作出電路圖．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出圖象．
（4）根據(jù)圖象可明確電壓為2V時(shí)的電流，由功率公式可求得功率．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2V，電壓表應(yīng)選B；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，最大電流為0.5A，電流表選D；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F；
（2）描繪小燈泡伏安特性曲線，電壓與電流要從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡最大電阻約為3.7Ω，電壓表內(nèi)阻約為2kΩ，燈泡電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖甲所示；
（3）應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，作出燈泡的I-U圖象，圖象如圖乙所示．
（4）由圖可知，當(dāng)電壓為2V，電流為0.5A；則功率P=UI=2×0.5=1.00W；
故答案為：（1）B；D；F；（2）如圖所示；（3）如圖所示；（4）1.00W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了選擇實(shí)驗(yàn)器材、作實(shí)驗(yàn)電路圖、作燈泡的伏安特性曲線、分析燈泡電阻隨溫度的變化規(guī)律；確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵．