Question

有一額定電壓為2.8V、額定功率0.56W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線．有下列器材可供選用
A．電壓表（量程0～3V內(nèi)阻約6kΩ）
B．電壓表（量程0～6V，內(nèi)阻約20kΩ）
C．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
D．電流表（量程0～200mA，內(nèi)阻約20Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（最大電阻10Ω，允許最大電流2A）
F．滑動(dòng)變阻器（最大電阻200Ω，允許最大電流150mA）
G．三節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為4.5V）
H．電鍵、導(dǎo)線若干
（1）為提高實(shí)驗(yàn)的精確程度，電壓表應(yīng)選用

A

；電流表應(yīng)選用

D

；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

E

．（以上均填器材前的序號(hào)）
（2）請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出描繪小燈泡伏安特性曲線的電路圖．

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，某同學(xué)將一電源（電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻r=5Ω）與此小燈泡直接連接時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是

0.17

W．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)小燈泡的額定電壓可以選出電壓表，根據(jù)燈泡的額定功率可求出額定電流，則可確定出電流表；根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法可選出滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)測(cè)伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)要求可以選出滑動(dòng)變阻器的接法，由電流表及電壓表內(nèi)阻的關(guān)系可得出電流表的接法；
（3）在圖中作出電源的伏安特性曲線，圖象與燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，則可得出燈泡的電壓及電流，由功率公式可求得實(shí)際功率．

解答：解：（1）由題意可知，燈泡的額定電壓為2.8V，為了準(zhǔn)確性及安全性原則，電壓表應(yīng)選擇A；
由P=UI可得，燈泡的額定電流為：I=

P

U

=

0.56

2.8

A=200mA，故電流表應(yīng)選擇D；
測(cè)量燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用小電阻，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 E；
（2）測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線時(shí)，要求電壓值從零開(kāi)始變化，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采有分壓接法；燈泡內(nèi)阻約為：

U

I

=14Ω，而電流表內(nèi)阻約為20Ω，故電流表應(yīng)采用外接法；故電路圖如圖所示；
（3）由電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻作出電源的伏安特性曲線如圖所示；則交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，由圖可知，燈泡的電壓為1.38V，電流為0.15A，則燈泡的功率P=UI=1.3×0.13=0.17W；（0.16～0.20范圍內(nèi)均給對(duì)）
故答案為：（1）A、D、E；（2）如圖所示；（3）0.17．

點(diǎn)評(píng)：測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求一般采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，電流表應(yīng)采用外接法．