Question

6．為了描繪一個(gè)小燈泡（額定電壓2.5V，功率約1.5W）的I-U圖線（要求小燈泡的電壓從零開(kāi)始逐漸增大），有下列器材可供選用：
A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約6kΩ）；
B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約30kΩ）；
C．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω）；
D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）；
F．滑動(dòng)變阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄電池（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲方框圖中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖；
（2）電壓表應(yīng)選用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）
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為4.6Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）某同學(xué)誤將電流表和電壓表接成如圖丙所示的電路，其他部分連接正確，接通電源后，可能出現(xiàn)的情況是A．
A．小燈泡不亮  B．小燈泡被燒壞  C．電流表被燒壞  D．電壓表被燒壞．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材作出電路圖．
（2）根據(jù)燈泡額定電壓與額定電流選擇電壓表與電流表，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．
（3）由圖示圖象求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后應(yīng)用歐姆定律求出燈泡電阻．
（4）分析圖示電路圖，然后根據(jù)電路圖分析答題．

解答 解：（1）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示：

（2）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表選A，燈泡正常工作時(shí)的電流約為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5}{2.5}$=0.6A，電流表選D，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器選擇E．
（3）由圖示圖象可知，燈泡額定電壓2.5V對(duì)應(yīng)的電流為0.54A，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5}{0.54}$≈4.6Ω；
（4）由圖示電路圖可知，電壓表串聯(lián)在電路中，由于電壓表內(nèi)阻很大，電路電流很小，幾乎為零，接通電源后，燈泡不亮，燈泡、電壓表與電流表都不會(huì)燒壞，故選A．
故答案為：（1）如右圖所示；（2）A；D；E；（3）4.6；（4）A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線，要注意電表的正確選擇；明確電路的接法，會(huì)利用歐姆定律進(jìn)行分析求解．