Question

在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有：
A．小灯泡（额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A）；
B．电源E：电动势为3.0V，内阻不计；
C．电压表V：量程为0～3V，内阻约为1kΩ
D．电流表A：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω；
E．滑动变阻器R₁：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值为l50Ω，额定电流为1.0A；
G．开关S及导线若干
实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：

I/A	0.00	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）实验中滑动变阻器应选用

 

（请填写选项前对应的序号字母）．
（2）请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最

 

（填“左”或“右”）端．
（3）在坐标系中画出小灯泡的U-I曲线．
（4）若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率约为

 

W（保留两位有效数字）．

Answer 1

分析：（1）为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，要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，然后作出实验电路图；滑动变阻器采用分压接法，在闭合开关前，为保护电路，滑片应置于分压电路分压最小的位置．
（3）根据表中实验数据在坐标系中描出对应点，然后作出灯泡的U-I图象．
（4）在同一坐标系中作出电源的U-I图象，该图象与灯泡U-I图象的交点坐标值就是用该电源给灯泡供电时的电压与电流值，然后求出功率．

解答：解：（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选：E．
（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时电阻为R=

U

I

=

2V

0.5A

=4Ω，电压表内阻为电压表内阻约为1kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；为保护电路，闭合开关前，滑片应置于左端．
（3）根据表中实验数据在坐标系中描出对应点，然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出灯泡的U-I图象，如图所示．
（4）在灯泡的U-I图象坐标系中作出电池的U-I图象，如图所示；由图象可知，用该电池给灯泡供电时，灯泡两端电压为1.1V，电流为0.4A，则灯泡实际功率P=UI=1.1×0.4=0.44W．
故答案为：（1）E；（2）电路图如图所示；左；（3）图象如图所示；（4）0.44．

点评：本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、作图象、求灯泡实际功率等问题；要正确实验器材的选取原则；要掌握描点法作图的方法；要学会应用图象法处理实验数据、计算答题．