Question

3．要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A、电源E（电动势3.0V，内阻可不计）
B、电压表V₁（量程为0～3.0V，内阻约2kΩ）
C、电压表V₂ （0～15.0V，内阻约6kΩ
D、电流表A₁（0～0.6A，内阻约1Ω）
E、电流表A₂ （0～100mA，内阻约2Ω）
F、滑动变阻器R₁（最大值10Ω）
G、滑动变阻器R₂（最大值2kΩ）
（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择B，电流表应选择D，滑动变阻器应选择F．（填各器材的序号）
（2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中．

（3）实验中测得一组数据如表所示，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线．

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/A	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（4）该小电珠的额定功率是1.00W．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，在保证电路安全的情况下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后作出电路图．
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图象．
（4）根据图象可明确电压为2V时的电流，由功率公式可求得功率．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2V，电压表应选B；由表中实验数据可知，最大电流为0.5A，电流表选D；为方便实验操作，滑动变阻器应选F；
（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由表中实验数据可知，灯泡最大电阻约为3.7Ω，电压表内阻约为2kΩ，灯泡电阻阻值远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，电路图如图甲所示；
（3）应用描点法作图，根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出灯泡的I-U图象，图象如图乙所示．
（4）由图可知，当电压为2V，电流为0.5A；则功率P=UI=2×0.5=1.00W；
故答案为：（1）B；D；F；（2）如图所示；（3）如图所示；（4）1.00W．

点评 本题考查了选择实验器材、作实验电路图、作灯泡的伏安特性曲线、分析灯泡电阻随温度的变化规律；确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键．