Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要描繪小燈泡L（3.8V 0.3A）完整的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：

A.電源E（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻約為0.4Ω）

B.電壓表V（量程為4V，內(nèi)阻約為5 000Ω）

C.電流表G（量程為10 mA，內(nèi)阻為78Ω）

D.電阻箱（最大阻值為99.99Ω）

E.滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為10Ω額定電流為1.5A）

(1)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的四種實(shí)驗(yàn)電路，其中最合理的是__________（填正確答案標(biāo)號(hào)）。

(2)調(diào)整電阻箱的阻值為2Ω，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，記錄小燈泡L兩端的電壓和電流表的示數(shù)，以小燈泡L兩端的電壓為縱軸，通過(guò)小燈泡L的電流大小為橫軸建立直角坐標(biāo)系，并標(biāo)注在坐標(biāo)系中，得到圖乙所示的數(shù)據(jù)點(diǎn)。當(dāng)電流表的示數(shù)為5.0 mA時(shí)，則通過(guò)小燈泡L的電流大小為_______ A，此時(shí)電壓表的示數(shù)為1.5 V，請(qǐng)把此數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)在圖乙坐標(biāo)系中，并畫出小燈泡L的伏安特性曲線______________。

(3)若將這個(gè)小燈泡L與的定值電阻串聯(lián)，接在圖丙所示的交變電壓上，則小燈泡L消耗的電功率約為__________W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】D 0.2 0.17（0.160.18）

【解析】

(1)[1]因電流表G量程太小，遠(yuǎn)小于小燈泡L的額定電流0.3 A，電流表與電阻箱并聯(lián)可以改裝成大量程的電流表；為能得到小燈泡L完整的伏安特性曲線，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。

A．A圖與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．B圖與分析不符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C．C圖與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D．D圖與分析相符，故D項(xiàng)正確。

(2)[2][3]根據(jù)電流表的改裝原理，電阻箱的阻值調(diào)整為2Ω，電流表G 的示數(shù)為5.0 mA時(shí)，通過(guò)小燈泡L的電流

在U-I坐標(biāo)系中標(biāo)注出 數(shù)據(jù)點(diǎn)，用平滑的曲線連接各數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到小燈泡L的伏安特性曲線如圖所示：

(3)[4]正弦交流電源電壓的有效值，根據(jù)閉合電路歐姆定律得小燈泡L兩端的電壓，在U-I坐標(biāo)系中作出電壓隨電流變化的關(guān)系圖線， 與小燈泡L的伏安特性曲線相交于 ，可得其功率為．