Question

11．某實驗小組描繪規(guī)格為“2.5V  0.6W”的小燈泡的I-U特性曲線，實驗室提供下列器材：
A．電流表A₁（量程為0-25mA，內(nèi)阻約0.2Ω）
B．電流表A₂（量程為0一300mA，內(nèi)阻約1Ω）
C．電壓表V₁（量程為0-3V，內(nèi)阻約5kΩ）
D．電壓表V₂（量程為0-15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．滑動變阻器R₁（0一10Ω，額定電流1.5A）；
F．滑動變阻器R₂（0一1000Ω，額定電流0.5A）
G．直流電源（電動勢6V，內(nèi)阻忽略不計）
H．電鍵一個、導線若干

（1）在小燈泡接入電路前，使用多用電表直接測量小燈泡的電阻，則應將選擇開關旋至D 檔進行測量（填選項前的字母）．
A．直流電壓10V        B．直流電流5mA        C．歐姆“×100”D．歐姆“×1”
（2）實驗中所用的電流表、電壓表和滑動變阻器分別選擇B
A．A₁  V₁R₂        B．A₂  V₁R₁        C．A₂  V₂R₂         D．A₁  V₁R₁
（3）若采用如圖1所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓表的右端應與電路中的a點相連（選填“a”或“b”）
（4）開關閉合之前，圖1中滑動變阻器的滑片應該置于c端（選填“c”、“d”或“cd中間”）
（5）測量后，該小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用Excel擬合出小燈泡的I-U特性曲線如圖2所示．結(jié)合所畫出的I-U特性曲線，現(xiàn)將一個電動勢為3.6V，內(nèi)阻為12Ω的電源只與該小燈泡組成電路，則該小燈泡的實際功率約為0.24W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（6）該小組按實驗要求設計出正確電路圖并正確連線后，合上電鍵，慢慢增大小燈泡的電壓，發(fā)現(xiàn)剛開始時兩電表指針均偏轉(zhuǎn)，但小燈泡不發(fā)光，請簡要分析原因：電壓（電流）較小時，燈絲的溫度較低，達不到發(fā)光的溫度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡電阻分析答題．
（2）根據(jù)小電珠的額定電流選擇電流表，根據(jù)小電珠額定電壓選擇電壓表，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（3）根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關系確定電流表接法，然后答題．
（4）滑動變阻器采用分壓接法，閉合開關前分壓部分電路阻值應最小，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（5）由圖象求出電壓對應的電流，然后由P=UI求出燈泡功率．
（6）由I-U圖象，應用功率公式分析答題．

解答 解：（1）小電珠（2.5V，0.6W），小電珠正常發(fā)光時的電阻為：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{2．{5}^{2}}{0.6}$≈10.4Ω，
測小電珠的電阻，應將選擇開關旋至歐姆檔，選擇多用電表×1倍率，故選D．
（2）小電珠額定電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.6W}{2.5V}$=0.24A=240mA，電流表應選B；小電珠額定電壓為2.5V，電壓表選C；為方便實驗操作，滑動變阻器應選最大阻值較小的E．
（3）燈泡電阻為10.4Ω，電流表內(nèi)阻約1Ω，電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，由圖1所示電路圖可知，電壓表的右端應與電路中的a端．
（4）由圖1所示電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于最左端．
（5）在圖2所示坐標系內(nèi)作出電源的I-U圖象如圖所示：
由圖象可知，小燈泡兩端電壓為1.2V，通過燈泡的電流為0.2A，則燈泡實際功率P=UI=1.2×0.2=0.24W．
（6）由圖2所示圖象可知，開始時燈泡電壓與通過燈泡的電流很小，由P=UI可知燈泡實際功率很小，燈絲的溫度較低，達不到發(fā)光的溫度，所以燈泡不發(fā)光．
故答案為：（1）D；（2）B （3）a；（4）c；（5）0.24；（6）電壓（電流）較小時，燈絲的溫度較低，達不到發(fā)光的溫度．

點評 本題考查了歐姆表的應用、實驗器材的選擇、實驗注意事項、求功率等問題，當電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值時，電流表應采用外接法；要掌握實驗器材的選擇原則．