Question

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5 V，2.5 W”的小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有：

A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為5 V，內(nèi)阻可不計(jì)）

B．直流電流表A（量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω）

C．直流電壓表V1（量程0～3 V，內(nèi)阻約為15 kΩ）

D．直流電壓表V2（量程0～6 V，內(nèi)阻約為30 kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器（最大阻值10 Ω，允許通過(guò)的最大電流為2 A）

F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1 kΩ，允許通過(guò)的最大電流為0.5 A）

G．定值電阻R0＝8 Ω

實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù)。

(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的器材有_____________（均用序號(hào)字母表示）。

(2)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖；（______）

(3)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩表的讀數(shù)如圖所示，則此時(shí)小燈泡的電阻是________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(4)另一實(shí)驗(yàn)小組選用另外的器材，通過(guò)實(shí)驗(yàn)正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示。現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢(shì)E＝4 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，定值電阻R＝9 Ω的電路中，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為________W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】ACDEG 見(jiàn)解析 18 0.34

【解析】

(1)[1]伏安法描繪小燈泡的特性曲線，首先需要電源供電；電壓表測(cè)小燈泡的電壓，又額定電壓為5V，故電壓表選擇D；需電流表測(cè)量流經(jīng)小燈泡電流，又小燈泡的額定電流為：

電流表B量程太大，測(cè)量誤差太大，故應(yīng)用電壓表C和定值電阻充當(dāng)電流表；還需要調(diào)節(jié)電路的滑動(dòng)變阻器，為了方便操作，且小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值較小的E；

故所需實(shí)驗(yàn)器材為：ACDEG；

(2)[2]要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；由于小燈泡的額定電阻為：

和定值電阻阻值差不多，故電壓表和定值電阻充當(dāng)電流表，應(yīng)外接，故設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

(3)[3]兩電壓表示數(shù)為2.20V；5.0V；則小燈泡的電阻為：

(4)[4]把定值電阻等效到電源到電源內(nèi)部，則等效電源電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻為10Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律則有：

在圖中畫出等效電源特性曲線，如圖所示：

由圖可知，燈泡兩端電壓為，電流為，則燈泡的功率為：