Question

9．在測(cè)繪小燈泡（6V，3W）的伏安特性曲線時(shí)，可供選擇的器材有：
A．電壓表V₁（量程6V，內(nèi)阻20kΩ）       B．電壓表V₂（量程20V，內(nèi)阻60kΩ）
C．電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻0.2Ω）       D．電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻1Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₁（0～1000Ω，0.5A）      F．滑動(dòng)變阻器R₂（0～20Ω，2A）
G．學(xué)生電源E（6V～8V）                I．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
繪出的伏安特性曲線如圖（甲）所示

①實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選A，電流表應(yīng)選D，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F；
②在圖（乙）中畫出所用的電路圖；
③若將該小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，小燈泡實(shí)際消耗的電功率為1.89W．

Answer 1

分析 ①根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定滑動(dòng)變阻器的接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出電路圖．
③在燈泡U-I圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象，然后求出燈泡兩端的電壓與通過燈泡的電流，最后由P=UI求出燈泡實(shí)際功率．

解答 解：①燈泡額定電壓為6V，電壓表選A，燈泡額定電流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，電流表選D，描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F．
②描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，電壓表內(nèi)阻為20kΩ，電流表內(nèi)阻為1Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

③在燈泡的U-I圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓為4.2V，電流為0.45A，
燈泡實(shí)際功率：P=UI=4.2×0.45=1.89W；
故答案為：①A；D；F；②如圖所示；③1.89．

點(diǎn)評(píng) 本題參考了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、求燈泡功率，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握；要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法；確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖的關(guān)鍵．