Question

9．某同學想測繪標有“3.8V 0.4A”字樣的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象，除了導線和開關外，有下列一些器材可供選擇：
A．電源E（電動勢為4V，內阻約為0.04Ω）．
B．電壓表V₁ （量程為5V，內阻約為5kΩ）；
C．電流表A₁ （量程為100mA，內阻約為2Ω）；
D．電流表A₂ （量程為0.6A，內阻約為0.3Ω）；
E．滑動變阻器R₁（最大阻值為5Ω）；
F．滑動變阻器R₂（最大阻值為100Ω）；
G．開關及導線若干

①為了調節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表D，滑動變阻器E（填器材前面的選項代號）
②選好器材后，該同學按照該實驗要求連接電路，請完成圖甲中的實物連線．
③該同學根據實驗數據，計算并描繪出R-U的圖象如圖乙所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲的電阻為1.2Ω；（保留二位有效數字）
④由圖可知當U=3v時小燈泡的實際功率是0.90W．（保留二位有效數字）

Answer 1

分析 本題①的關鍵是根據小燈泡的額定電壓和額定功率求出額定電流，然后選擇電流表的量程，由于描繪小燈泡R-U圖象小于電壓從零調，所以滑動變阻器應用分壓式接法，應選擇全電阻小的變阻器；②的關鍵是根據R-U圖象讀出對應的電阻即可；③的關鍵是根據$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}$$＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$，電流表應用外接法；④的關鍵是根據R-U圖象的特點結合P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$可知P-U圖象的特點．

解答 解：①根據歐姆定律可求出小燈泡的額定電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4}A$=0.5A，所以電流表應選D，由于描繪R-U圖象可知電壓要從零調，所以滑動變阻器應用分壓式接法，所以應選全電阻小的變阻器E；
②從R-U圖象讀出當U=0時的電阻為R=1.5Ω，當U=3.00V時對應的電阻R=11.5Ω，此時小燈泡的功率為P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$=$\frac{{3}_{\;}^{2}}{11.5}$W=0.78W
③從R-U圖象讀出當U=0時的電阻為力象的斜率，由圖可知，R=1.2Ω，
④當U=3．V時對應的電阻R=10Ω，此時小燈泡的功率為P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$=$\frac{{3}^{2}}{10}$W=0.90W．
故答案為：①D；E；
②如圖所示；
③1.2；
④0.90

點評 本題考查測量燈泡的伏安特性曲線的實物圖及圖象的掌握；在分析圖象時要注意圖象的坐標，明確圖象的意義．