Question

【题目】为了研究某种小灯泡L(5V,2.5W)的伏安特性曲线，除了直流电源(电动势约为6V,内阻不计)、导线和开关外，还有如下实验器材：

A.直流电流表(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)

B.直流电流表(量程0~600mA,内阻约为5Ω)

C.直流电压表(量程0~15V,内阻约为15kΩ)

D.直流电压表(量程0~6V,内阻约为10kΩ)

E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2A)

F.滑动变阻器(最大阻值为1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A).

要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。

(1)实验中电流表应选用_____,电压表应选用_____,滑动变阻器应选用_______；(均用序号字母表示)

(2)根据所选器材，请在答题卡上方框中画出实验电路图____________；

(3)测得该种小灯泡的U-I图象如图(a)所示，现将两个相同的这种小灯泡L1、L2与一个阻值为4Ω的定值电阻R连成如图(b)所示的电路，电源的内阻r=2Ω,开关S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率恰好均为P,则P=______W,电源的电动势E=_____V.

Answer 1

【答案】 B D E 0.25W 7V

【解析】（1）电源电压6V，灯泡额定电压5V，则电压表选择D；灯泡的额定电流：，电流表选择B；滑动变阻器要用分压电路，则选用阻值较小的E；

（2）灯泡电阻，则RV>>Rx，则采用电流表外接，电路图如图：

（3）由图b所示电路图可知，小灯泡L1与定值电阻R并联，它们两端电压相等，它们的电功率均为P，由P=UI可知，通过它们的电流相等，它们的电阻相等，即此时灯泡电阻为4Ω，由图a所示图象可知，灯泡两端电压为1V时通过灯泡的电流为0.25A，此时灯泡电阻为4Ω，则功率P=UI=1×0.25=0.25W；
由电路图可知，L2串联在干路中，通过L2的电流I=0.25+0.25=0.5A，由图a所示图象可知，电流0.5A所对应的电压为5V，由闭合电路欧姆定律可知，电源电动势：

E=U外+Ir=1V+5V+0.5A×2Ω=7V．