Question

2．有一小燈泡上標(biāo)有“6V　0.2A”字樣，現(xiàn)要測量該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材供選用：
A．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為2.0kΩ）
B．電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約為3.0kΩ）
C．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為2.0Ω）
D．電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約為1.5Ω）
E．滑動變阻器（30Ω，2A）
F．學(xué)生電源（直流，9V）及開關(guān)、導(dǎo)線等．
（1）實(shí)驗(yàn)中所用的電壓表應(yīng)選B，電流表應(yīng)選C．
（2）在圖1中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（要求電壓從零開始調(diào)節(jié)）并連接實(shí)物圖．

（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2所示），若用電動勢為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）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變阻器．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材與題目要求確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（3）作出電源的U-I圖象，求出燈泡兩端電壓與電流，然后又P=UI求出燈泡實(shí)際功率．

解答 解：（1）由題意可知，燈泡的額定電壓為6V，為了準(zhǔn)確性及安全性原則，電壓表應(yīng)選擇B；燈泡的額定電流為0.2A，故電流表應(yīng)選擇C；
（2）測量小燈泡的伏安特性曲線時，要求電壓值從零開始變化，故滑動變阻器應(yīng)采有分壓接法；燈泡內(nèi)阻約為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6}{0.2}$=30Ω，
而電流表內(nèi)阻約為2Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，故電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖所示：

（3）在坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象如圖所示：

由圖象可知兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為U=2V，I=0.4A，則小燈泡的功率為P=UI=2×0.4W=0.8W
故答案為：（1）B；C；（2）如圖所示；（3）0.8．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)電路的選擇、實(shí)驗(yàn)誤差分析，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法是正確選擇實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵．