Question

2．有一小燈泡上標有“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，內阻約為2.0kΩ）
B．電壓表（量程0～15V，內阻約為3.0kΩ）
C．電流表（量程0～0.6A，內阻約為2.0Ω）
D．電流表（量程0～3A，內阻約為1.5Ω）
E．滑動變阻器（30Ω，2A）
F．學生電源（直流，9V）及開關、導線等．
（1）實驗中所用的電壓表應選B，電流表應選C．
（2）在圖1中畫出實驗電路圖（要求電壓從零開始調節(jié)）并連接實物圖．

（3）某同學通過實驗得到的數(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、內阻
為2.5Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實際功率是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，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據(jù)實驗器材與題目要求確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出實驗電路，根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖．
（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求出燈泡實際功率．

解答 解：（1）由題意可知，燈泡的額定電壓為6V，為了準確性及安全性原則，電壓表應選擇B；燈泡的額定電流為0.2A，故電流表應選擇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，故滑動變阻器應采有分壓接法；燈泡內阻約為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6}{0.2}$=30Ω，
而電流表內阻約為2Ω，電壓表內阻約為3kΩ，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，故電流表應采用外接法，電路圖如圖所示，根據(jù)電路圖連接實物電路圖，如圖所示：

（3）在坐標系內作出電源的U-I圖象如圖所示：

由圖象可知兩圖線的交點坐標為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．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、實驗電路的選擇、實驗誤差分析，要掌握實驗器材的選擇原則，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驗電路的關鍵．