Question

【題目】某同學(xué)要研究一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，小燈泡的額定電壓約為4.0 V、額定功率約為2.0 W，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)電路，并連接了部分電路（如圖所示），提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：

A．電壓表（0~5 V，內(nèi)阻10 kΩ）B．電壓表（0~10 V，內(nèi)阻20 kΩ）

C．電流表（0~0.3 A，內(nèi)阻1 Ω）D．電流表（0~0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω）

E．滑動(dòng)變阻器（5 Ω，1 A）F．滑動(dòng)變阻器（500 Ω，0.2 A）

（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________（用序號(hào)字母表示）。

（2）請(qǐng)將上述電路連接完整________。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)描繪出了小燈泡的I–U圖象如圖所示，由圖象分析可知，當(dāng)小燈泡的電阻為6 Ω時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為________W（保留兩位有效數(shù)字）；若將此小燈泡直接接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻為6 Ω的電源兩端，則這個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為________W（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】A D E 0.96 0.353

【解析】

解：(1)由于要描繪小燈泡的伏安特性曲線，即需要測(cè)量多組數(shù)據(jù)，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器選電阻小的E；由于小燈泡的額定電壓為4.0 V，因此電壓表選量程為5 V的A，小燈泡的額定電流，因此電流表選量程為0.6 A的D；

(2)由(1)分析知，控制電路要用分壓接法、測(cè)量電路用外接，實(shí)物圖連接如圖；

(3)由于伏安特性曲線的割線的斜率倒數(shù)為電阻，因此作出斜率倒數(shù)為6 Ω的圖線（如圖所示），與小燈泡的I–U圖線的交點(diǎn)為電流0.4 A，電壓2.4 V，因此小燈泡的實(shí)際功率；

電源短路時(shí)的電流為，作出電源的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知，此時(shí)小燈泡兩端的電壓為1.12 V，電流為0.315 A，燈泡的功率為。