Question

【題目】做“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知所用小電珠的額定電壓和額定功率分別為2.5V、1.2W，，實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材如下:

a.電流表A1（量程0～0.6A，內(nèi)阻約5Ω）

b.電流表A2（量程0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω）

c.電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）

d.電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約2000Ω）

e.滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流1A）

f.滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～5000Ω，額定電流500mA）

g.直流電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)

h.開(kāi)關(guān)k,導(dǎo)線若干

①為了完成實(shí)驗(yàn)且盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)選擇_________，電壓表應(yīng)選擇_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_________（填寫實(shí)驗(yàn)器材前的序號(hào)）

②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的電路來(lái)完成該實(shí)驗(yàn)，把電路圖畫(huà)在方框里_______。

③實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電壓表的示數(shù)為U時(shí)，電流表的示數(shù)為I，則小電珠電阻的真實(shí)值_______（填“大于”“等于＂或“小于＂）。

④通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到多組數(shù)據(jù)，做出小電珠的伏安特性曲線，如圖所示。如果取兩個(gè)這樣的小電珠并聯(lián)以后再與一阻值為2.0Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻忽略不計(jì)的直流電源兩端，則每個(gè)小電珠消耗的實(shí)際功率為______________W 。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】a c e 大于 0.55（0.53—0.55）

【解析】

（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應(yīng)選c；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，最大電流為0.49A，電流表選a；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選e；

（2）描繪小燈泡伏安特性曲線，電壓與電流要從零開(kāi)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，電路圖如圖所示：

（3）由于電壓表的分流作用，所以電流表的示數(shù)比流經(jīng)燈泡的電流偏大，故根據(jù)歐姆定律測(cè)量電阻偏小，即計(jì)算得到的小電珠的電阻值小于真實(shí)值；則小電珠電阻的真實(shí)值大于。

（4）將定值電阻與電源等效為內(nèi)阻為2.0Ω，電動(dòng)勢(shì)為3.0V的電源，由閉合電路歐姆定律得：U＝3.0﹣2.0I，將路端電壓與電流的關(guān)系圖象作入圖象中，如圖所示：

由圖可知，U＝1.28V，I＝0.43A，所以燈泡的實(shí)際功率為：