Question

有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V 2W”的字樣，現(xiàn)要描繪這個(gè)燈泡的伏安特性圖線．現(xiàn)有下列器材供選用：
A．電壓表（0～5V，內(nèi)阻10kΩ）
B．電壓表（0～10V，內(nèi)阻20kΩ）
C．電流表（0～0.3A，內(nèi)阻1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.4Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）
F．滑動(dòng)變阻器（1kΩ，1A）
H．學(xué)生電源（直流6V），還有電鍵、導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選

A

，電流表應(yīng)選用

D

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

E

（用序號(hào)字母表示）
②為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖．

③某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特性曲線（如圖所示），若用電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為2.5Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實(shí)際功率是

0.8

W．

Answer 1

分析：（1）儀表的選擇應(yīng)本著安全準(zhǔn)確的原則；電壓表要測(cè)量燈泡兩端的電壓，故應(yīng)通過燈泡的額定電壓值判斷需要的電壓表；由流過燈泡的電流判斷需要的電流表；由題意判斷需要的滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)滑動(dòng)變阻器分壓及限流接法的不同作用，結(jié)合題意選擇滑動(dòng)變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內(nèi)阻間的大小關(guān)系確定電流表的接法．
（3）在U-I圖線上做出電源的外電壓和電流的關(guān)系圖線，與伏安特性曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流、電壓為燈泡的實(shí)際電流和電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：（1）因燈泡的額定電壓為4V，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于4V，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確；故只能選用0～5V的電壓表，故選A；
由P=UI得，燈泡的額定電流I=

P

U

=

2

4

=0.5A；故電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，故電流表選D；
而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故選E；
（2）在用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I一U圖線的實(shí)驗(yàn)中，電壓要從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法；由于燈泡的電阻較小，所以選擇電流表外接法．所以電路圖如圖．
（3）在U-I圖線上做出電源的外電壓和電流的關(guān)系圖線，與伏安特性曲線的交點(diǎn)橫坐標(biāo)為0.4A，電壓U=2.0V，則燈泡的實(shí)際功率P=UI=0.8W．

故答案為：①A、D、E②如圖

③0.8W

點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)中的儀表選擇及接法的選擇；應(yīng)注意滑動(dòng)變阻器分壓及限流接法的區(qū)別及應(yīng)用，同時(shí)還應(yīng)明確內(nèi)外接法的不同及判斷．