Question

有一小燈泡，標有“10V，2W“的字樣，現(xiàn)用如圖甲所示的電路，測定它在不同電壓下的實際功率與電壓間的關系．實驗中需要測定通過小燈泡的電流和它兩端的電壓．現(xiàn)備有下列器材：
A．直流電源，電動勢12V，內(nèi)電阻不計
B．直流電流表，量程300mA，內(nèi)阻約為5Ω
C．直流電壓表，量程15V，內(nèi)阻約為15kΩ
D．滑動變阻器，最大電阻20Ω，額定電流2A
E．滑動變阻器，最大電阻1kΩ，額定電流0.5A
F．開關，導線若干
（a）為了盡可能提高實驗精度，實驗中所選滑動變阻器為

D

（填“D“或“E“）
（b）圖甲中電壓表未接入電路的一端應接于

b

點（填“a“或“b“）
（c）根據(jù)完善后的電路圖，將圖乙中所給實物連成實驗電路．

Answer 1

分析：（1）在保證安全的情況下，滑動變阻器阻值越小，操作越方便，據(jù)此選擇實驗器材．
（2）由燈泡銘牌可知燈泡的額定電壓是10V，額定功率是2W，由電功率的變形公式可以求出燈泡電阻；
當電流表內(nèi)阻遠小于待測電阻阻值時，要采用電流表內(nèi)接法；
當電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值時，采用電流表外接法；
根據(jù)燈泡電阻與電流表、電壓表電阻間的關系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法．
（3）根據(jù)電路圖連接實物電路圖．

解答：解：（a）電源電壓是12V，
通過滑動變阻器的最大電流：
I=

U

R

=

12V

20Ω

=0.6A＜2A，
滑動變阻器D足以保證電路安全，
D總電阻較小，為方便操作，滑動變阻器可以選D，
滑動變阻器E阻值太大，不便于實驗操作，故選D．
（b）由燈泡銘牌可知，燈泡額定電壓是10V，
額定功率是2W，∵P=

U2

R

，
∴燈泡電阻R_L=

U 2 L

PL

=

(10V)2

2W

=50Ω，
電流表與電壓表的臨界電阻：
R₀=

RARV

=

5Ω×15000Ω

≈273.86Ω，
則R_L＜R₀，應采用電流表的外接法，電壓表應接b點．
（c）根據(jù)電路圖連接實物電路圖，電路圖如圖所示．
故答案為：（a）D；（b）b；（c）電路圖如圖所示．

點評：本題考查了實驗器材的選擇、伏安法測電阻電流表內(nèi)外接法的選擇、連接實物電路圖等問題，是伏安法測電阻實驗的�？紗栴}，一定要掌握．