Question

【題目】一個(gè)小燈泡的額定電壓為2.0V．額定電流約為0.5A，選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線．
A．電源E：電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)；
B．電壓表V1：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1KΩ
C．電壓表V2：量程為0～15V，內(nèi)阻約為4KΩ
D．電流表A1：量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω；
E．電流表A2：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω；
F．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值為l0Ω，額定電流為0.6A；
G．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為l5Ω，額定電流為1.0A；
H．滑動(dòng)變阻器R3：最大阻值為l50Ω，額定電流為1.0A；
I．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過(guò)小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓）：

I/A	0.00	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用；電流表應(yīng)選用；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）．
（2）請(qǐng)你不要改動(dòng)已連接導(dǎo)線，在下面的實(shí)物連接圖1中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上．

（3）在圖2坐標(biāo)中畫(huà)出小燈泡的U﹣I曲線 ． 并簡(jiǎn)述該圖線不是直線的主要原因 ．

（4）若將本題中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5V、內(nèi)阻是2.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】
（1）B,E,G
（2）解:實(shí)物圖如圖1所示

（3）,燈泡內(nèi)阻隨溫度的升高而增大
（4）0.28W
【解析】解：（1）燈泡額定電壓是2V，則電壓表選B；燈泡額定電流為0.5A，則電流表選E；為方便實(shí)驗(yàn)操作同時(shí)為了實(shí)驗(yàn)安全，因燈泡額定電流為0.5A，則流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流可能大于0.6A，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選G．（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻R= = =4Ω， = ≈6.67， = =250，則電流表采用外接法，

由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開(kāi)始變化，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，連接的實(shí)物圖如圖1所示；（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出燈泡的U﹣I圖象如圖2所示．由于燈泡內(nèi)阻隨溫度的升高而增大，故對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線不是直線；（4）電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為2Ω，則電流與路端電壓的關(guān)系式為：U=E﹣Ir=1.5﹣2I

在上圖中作出電流與路端電壓的圖線，如圖3所示；交點(diǎn)坐標(biāo)即為小燈泡的實(shí)際電壓和電流，

故功率為：P=UI=0.82×0.34=0.28W．

所以答案是：（1）B、E、G；（2）實(shí)物圖如圖1所示；（3）U﹣I圖象如圖2所示；燈泡內(nèi)阻隨溫度的升高而增大（4）0.28W．