Question

【題目】有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V 2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I－U圖線。現(xiàn)有下列器材供選用：

A.電壓表(0～5 V，內(nèi)阻約10 kΩ)

B.電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約20 kΩ)

C.電流表(0～3 A，內(nèi)阻約1 Ω)

D.電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.4 Ω)

E.滑動變阻器(10 Ω，2 A)

F.滑動變阻器(500 Ω，1 A)

G.學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實驗中所用電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________。

（2）在線框內(nèi)畫出實驗電路圖_______，并根據(jù)所畫電路圖進(jìn)行實物連接_______。

（3）利用實驗數(shù)據(jù)繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示，分析曲線說明小燈泡電阻變化的特點：________________________________。

（4）若把電阻元件Z和小燈泡接入如圖乙所示的電路中時，已知電阻Z的阻值為5Ω，已知A、B兩端電壓恒為2.5 V，則此時燈泡L的功率約為________W。(保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】(1)A D E (2)如圖； 如圖； (3)小燈泡電阻隨溫度的升高而增大 (4)0.31

【解析】

本題（1）的關(guān)鍵是根據(jù)小燈泡的規(guī)格中的額定電壓與額定電流大小來選擇電壓表與電流表的量程，根據(jù)實驗要求電流從零調(diào)可知變阻器應(yīng)用分壓式接法，可知應(yīng)選擇電阻選擇變阻器．題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)小燈泡電阻滿足，可知電流表應(yīng)用外接法，又變阻器應(yīng)用分壓式接法，即可畫出電路圖和實物圖．題（3）的關(guān)鍵是根據(jù)電阻定義可知，電阻大小與I-U圖線上的點與原點連線的斜率倒數(shù)成正比，說明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．題（4）的關(guān)鍵是在燈泡的I-U圖像中畫出電阻Z的I -U圖像，根據(jù)I-U圖象讀出當(dāng)電阻Z和燈泡兩端的電壓之和為2.5V時對應(yīng)的電壓和電流大小，然后根據(jù)P=UI求出功率即可．

（1）：根據(jù)小燈泡的規(guī)格“4V，2W”可知，電壓表應(yīng)選A，電流，所以電流表應(yīng)選D；由于描繪小燈泡伏安特性曲線實驗要求電流從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器E．
（2）：由于小燈泡電阻較小，滿足，所以電流表應(yīng)用外接法，又變阻器采用分壓式接法，所以電路圖和實物連線圖如圖所示：

（3）根據(jù)可知，小燈泡電阻與I-U圖象上各點與原點連線的斜率倒數(shù)成正比，所以小燈泡電阻隨溫度的升高而增大．

（4）在燈泡的I-U圖像中畫出電阻Z的I -U圖像，由I-U圖象可知，當(dāng)電阻Z和燈泡兩端的電壓之和為2.5V時，此時燈泡兩端的電壓U=1.4V，I=0.22A時對應(yīng)的電壓，所以小燈泡的功率為：P=UI=1.4×0.22W=0.31W.