Question

【題目】某同學做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，已知小燈泡標稱值為“2.5V1.25W”，實驗室中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：

電壓表V1（量程為3V，內阻為3kΩ）

電流表A1（量程為100mA，內阻為10Ω）

電流表A2（量程為3A，內阻為0.1Ω）

滑動變阻器R1（0～10Ω，額定電流為2A）

滑動變阻器R2（0～1kΩ，額定電流為0.5A）

定值電阻R3（阻值為2.5Ω）

定值電阻R4（阻值為10Ω）

定值電阻R5（阻值為1kΩ）

電源E（E＝3V，內阻不計）

實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量。

（1）實驗中滑動變阻器應選用_____，電流表應選用_____，并_____（填“串聯”或“并聯”）定值電阻。（均填器材的符號）

（2）在圖1中的虛線框內畫出電路圖。（圖中標出選用的器材的符號）

（3）實驗中得到的該燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，如果將小燈泡與另一個電動勢為2V，內阻為4Ω的電源直接相連，則小燈泡的實際功率為_____W．（保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】R1 A1 并聯 0.25

【解析】

（1）為方便實驗操作應選擇最大阻值較小的滑動變阻器，根據額定電流選擇電流表。

（2）根據題意確定滑動變阻器與電流表接法，然后作出實驗電路圖。

（3）在I-U坐標系內作出電源的I-U圖線，求出燈泡工作電壓與電流，然后由P=UI求出實際功率。

（1）為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇R1；燈泡額定電流為：，電流表A2量程量程太大，不能用它測電流，把電流表A1與定值電阻R3并聯擴大其量程測電流。

（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表采用外接法，實驗電路圖如圖所示：

（3）在燈泡I﹣U坐標系內作出電源的I﹣U圖線如圖所示：

由圖示圖線可知：U＝0.9V，I＝0.28A

燈泡實際功率為：P＝UI＝0.9×0.28≈0.25W；