Question

【題目】同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可以提供的儀器有：

A.電源E（電動勢6V，內阻r=2Ω）； B.標號為“4.0V，1.6W”的小燈泡L；

C.電流表A1（量程0.6A，內阻約2Ω）； D.電流表A2（量程為3A，內阻約0.5Ω）；

E.電壓表V（量程6V，內阻約15kΩ）； F.滑動變阻器R1（最大阻值10Ω）；

G.滑動變阻器R2（最大阻值200Ω）； H.開關S，導線若干；

（1）實驗中要求加在小燈泡上的電壓從零到小燈泡的額定電壓連續(xù)可調．則滑動變阻器須選用____（填“R1或R2”），電流表須選用____（填“A1或A2”）

（2）請在虛線方框中畫出本實驗所用的電路原理圖_____________．

（3）如上圖所示為某同學根據(jù)正確的實驗電路圖所測的幾組數(shù)據(jù)畫出的I-U圖象，如果把兩個這樣的燈泡和R0=18Ω的定值電阻串聯(lián)起來接在電源E（電動勢6V，內阻r=2Ω）上，如上圖，則每只燈泡消耗的實際功率為________W.

Answer 1

【答案】 R1 A1 0.2

【解析】（1）實驗中要求電壓從零開始調節(jié)，故滑動變阻器應選擇總阻值較小的R1；由P=UI可知，燈泡的額定電流為0.4A，故電流表應選擇A1；
（2）根據(jù)實驗要求可知，本實驗采用分壓接法，同時因燈泡內阻較小，故應采用電流表外接法；電路圖如圖所示；

（3）將R0等效為電源內阻，則可視為兩燈泡與電動勢為6V，內阻為r=18+2=20Ω的電阻串聯(lián)；設燈泡電壓為U，電流為I；由閉合電路歐姆定律可知：E=2U+Ir
代入數(shù)據(jù)解得：6=2U+20I；即I=0.3-0.1U；在對應燈泡伏安特性曲線中作出以上對應圖象，圖象的交點為燈泡的工作點，如圖所示； 燈泡的電壓為1V，電流為0.2A，則可知燈泡的實際功率P=UI=0.2×1=0.2W；