Question

【題目】為描繪小燈泡的伏安特性曲線，實驗室備有下列器材：

A．小燈泡（額定電壓約為2.5 V，額定電流約為500 mA）

B．電流表A1（量程0~0.6 A，內阻約為0.5 Ω）

C．電流表A2（量程0~3 A，內阻約為0.1 Ω）

D．電壓表V（量程0~3 V，內阻約為10 kΩ）

E．滑動變阻器R1（0~10 Ω，2 A）

F．滑動變阻器R2（0~100 Ω，1.5 A）

G．直流電源E（電動勢為3 V，內阻不計）

H．開關、導線若干

(1)實驗中電流表應選用________，滑動變阻器應選用________（以上均填器材代號）；

(2)在盡量提高測量精度的情況下，根據(jù)以上器材，用筆畫線代替導線將圖中實物圖補充完整________；

(3)在實驗中用電流表和電壓表測得數(shù)據(jù)并記錄在下表中，請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖所示方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線________；

U/V	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
I/A	0	0.17	0.30	0.39	0.45	0.49

(4)根據(jù)圖線可估得小燈泡在常溫下的電阻約為________ Ω（結果保留2位有效數(shù)字）；

(5)將一個電動勢為2.0 V，內阻為4 Ω的電源直接接在該小燈泡的兩端，則該小燈泡的實際功率為________ W（結果保留2位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】A1 R1 2.3 Ω（2.2 Ω~2.4 Ω均可） 0.25（0.20~0.30之間均對）

【解析】

(1)根據(jù)小燈泡額定電壓2.5 V，額定電流500 mA，可得實驗中電流表應選用A1；描繪小燈泡的伏安特性曲線需要從0開始記錄實驗數(shù)據(jù)，本實驗滑動變阻器應采用分壓式接法，故滑動變阻器應選用R1。

(2)本實驗滑動變阻器采用分壓式接法，同時由于燈泡電阻較小，故采用電流表外接法以減小誤差，故連接如圖所示：

(3)根據(jù)描點法可得出對應的伏安特性曲線如圖所示。

(4)作出過原點的切線，如圖所示，常溫下的電阻即圖線過原點的切線的斜率，則R=Ω=2.3 Ω（2.2 Ω~2.4 Ω均可）。

(5)在燈泡的伏安特性曲線中作出電源的U－I圖線，兩圖線的交點表示燈泡的工作點，由圖可知，電壓U=0.9 V，電流I=0.28 A，則功率P=UI=0.9×0.28 W≈0.25 W。