Question

一个小灯泡的额定电压为6.3V，额定电流约为0.3A，用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线，实验器材有：
电源E1：电动势为8.0V，内阻不计；
电压表V：量程为0-10V，内阻约为10kΩ
电流表A1：量程为0-3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A2：量程为0-300mA，内阻约为1Ω；
滑动变阻器R：最大阻值10Ω，额定电流1.0A；
开关S，导线若干．
（1）实验中电流表应该选用

 

，
（2）请在如图1内画出实验电路图，
（3）依照实验电路图将如图2中的实物图连接成实验电路
（4）实验测出的数据如表所示，依照这些数据在如图3所示的坐标纸中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线．

U/V	0	0.5	0.8	1.0	1.2	1.5	2.0	2.5	3.0	4.0	5.0	6.0	6.3
I/V	0	0.05	0.08	0.10	0.12	0.14	0.16	0.18	0.20	0.23	0.25	0.27	0.27

（5）若考虑电表的影响，滑线变阻器P滑到某一位置时，对灯泡的测量功率P_测与实际功率P_实进行比较有：P_测

 

P_实（填“＞”、“=”或“＜”）

Answer 1

分析：（1）根据灯泡额定电流选择电流表．
（2）根据实验数据确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路图．
（3）根据实验电路图连接实物电路图．
（4）根据表中实验数据，应用描点法作出灯泡的I-U图象．
（5）根据电路结构分析灯泡电压与电流测量值与真实值间的关系，然后答题．

解答：解：（1）灯泡额定电流为0.3A，因此电流表应选A₂．
（2）由表中实验数据可知，电流与电压从零开始变化，因此滑动变阻器采用分压接法；
由表中实验数据可，灯泡最大电阻约为R=

U

I

=

6.3

0.27

≈23Ω，电压表内阻为10kΩ，电流表内阻约为1Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，因此电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．

（3）根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．

（4）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后用平滑的曲线把各点连接起来作出灯泡的I-U图象如图所示．

（5）由电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流，所测电流偏大，电压测量值等于真实值，由P=UI可知，灯泡功率的测量值大于真实值．
故答案为：（1）A₂；（2）电路图如图所示；（3）实物电路图如图所示；（4）图象如图所示；（5）＞．

点评：本题考查了实验器材的选择、作电路图、连接实物电路图、作图象等问题；确定滑动变阻器与电流表的接法是设计实验电路的关键；应用图象法处理实验数据是常用的方法，要掌握描点法作图的方法．