Question

有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“3.8V、0.5A”的字樣，現(xiàn)要描繪這個(gè)燈泡的伏安特性圖線(xiàn)．有下列器材供選用：
A．電壓表（0～5V，內(nèi)阻約為10kΩ）        B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
C．電流表（0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）        D．滑動(dòng)變阻器（0～10Ω，2A）
E．滑動(dòng)變阻器（0～1kΩ，0.1A）           F．學(xué)生電源（直流6V），還有開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干
（1）實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用

B

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

D

．
（2）試驗(yàn)時(shí)要求盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)量電壓從零開(kāi)始多取幾組數(shù)據(jù)，應(yīng)選用圖甲中

A

圖
所示電路進(jìn)行試驗(yàn)．

（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫(huà)出了該小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)（如圖乙所示），若用電動(dòng)勢(shì)為3.2V、內(nèi)阻為3Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實(shí)際功率是

0.8

W．

Answer 1

分析：（1）器材的選取需精確、安全，根據(jù)燈泡的額定電流選擇合適的電流表，從測(cè)量誤差的角度出發(fā)選擇合適的滑動(dòng)變阻器．
（2）由于燈泡的電壓和電流需從零開(kāi)始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，根據(jù)燈泡電阻的大小確定電流表的內(nèi)外接．
（3）在U-I圖線(xiàn)上上電源的外電壓和電流的關(guān)系圖線(xiàn)，與伏安特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流、電壓為燈泡的實(shí)際電流和電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：（1）燈泡的額定電流為0.5A，選擇0-3A量程的電流表量程偏大，測(cè)量誤差大，所以選擇量程為0.6A的電流表，即B．滑動(dòng)變阻器選擇總電阻為1kΩ電流表和電壓表示數(shù)較小，測(cè)量誤差大，所以選擇總電阻為10Ω的滑動(dòng)變阻器．即D．
（2）因?yàn)闊襞莸碾妷汉碗娏餍鑿牧汩_(kāi)始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法．燈泡的電阻大約為R=

U

I

=

3.8V

0.5A

=7.6Ω，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻10kΩ，屬于小電阻，所以電流表采用外接法，實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用圖A所示電路圖．
（3）在燈泡的U-I圖象上作出作出電源的U-I圖線(xiàn)如圖所示，由圖示可知，圖象與伏安特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)橫坐標(biāo)為0.4A，電壓U=2.0V，則燈泡的實(shí)際功率P=UI=0.8W．
故答案為：（1）B；D；（2）A；（3）0.8．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，以及電流表內(nèi)外接的區(qū)別．