Question

【題目】一個(gè)小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線。

A．電源E：電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)；

B．電壓表V1：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1kΩ；

C．電壓表V2：量程為0～15V，內(nèi)阻約為4kΩ；

D．電流表A1：量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω；

E．電流表A2：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω；

F．滑動變阻器R1：最大阻值為10Ω；

G．滑動變阻器R2：最大阻值為150Ω；

H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_______；電流表應(yīng)選用_______；滑動變阻器應(yīng)選用_______（請?zhí)钸x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）。

（2）請你不要改動已連接導(dǎo)線，在下面的實(shí)物連接圖甲中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上_______。

（3）如圖乙所示，若將實(shí)驗(yàn)中的小燈泡接在電動勢是1.5V、內(nèi)阻是1.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為_________W（保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】B E F 如圖:

0.38-0.50W

【解析】

根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器；電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻關(guān)系確定電流表接法，然后連接實(shí)物電路圖；閉合開關(guān)前，分壓電路分得的電壓應(yīng)為零。。

（1）燈泡額定電壓是2V，則電壓表選B；燈泡額定電流為0.5A，則電流表選E；為方便實(shí)驗(yàn)操作同時(shí)為了實(shí)驗(yàn)安全，因燈泡額定電流為0.5A，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器，故滑動變阻器應(yīng)選F。

（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為：，電壓表內(nèi)阻為電壓表內(nèi)阻約為1kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表采用外接法，由圖象可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，連接的實(shí)物圖如圖所示：

（3）電源的電動勢為1.5V，內(nèi)阻為1Ω，則電流與路端電壓的關(guān)系式為：U=E-Ir=1.5-I，在上圖中作出電流與路端電壓的圖線，如圖所示：

由圖象可知，用該電池給燈泡供電時(shí)，燈泡兩端電壓為1.1V，電流為0.4A，則燈泡實(shí)際功率P=UI=1.1×0.4=0.44W。