Question

有一个小灯泡上标有“3.8V、0.5A”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线．有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）        B．电流表（0～0.6A，内阻约为0.5Ω）
C．电流表（0～3A，内阻约为0.1Ω）        D．滑动变阻器（0～10Ω，2A）
E．滑动变阻器（0～1kΩ，0.1A）           F．学生电源（直流6V），还有开关、导线若干
（1）实验中所用电流表应选用

B

，滑动变阻器应选用

D

．
（2）试验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中

A

图
所示电路进行试验．

（3）某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图乙所示），若用电动势为3.2V、内阻为3Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是

0.8

W．

Answer 1

分析：（1）器材的选取需精确、安全，根据灯泡的额定电流选择合适的电流表，从测量误差的角度出发选择合适的滑动变阻器．
（2）由于灯泡的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，根据灯泡电阻的大小确定电流表的内外接．
（3）在U-I图线上上电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率．

解答：解：（1）灯泡的额定电流为0.5A，选择0-3A量程的电流表量程偏大，测量误差大，所以选择量程为0.6A的电流表，即B．滑动变阻器选择总电阻为1kΩ电流表和电压表示数较小，测量误差大，所以选择总电阻为10Ω的滑动变阻器．即D．
（2）因为灯泡的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法．灯泡的电阻大约为R=

U

I

=

3.8V

0.5A

=7.6Ω，远小于电压表的内阻10kΩ，属于小电阻，所以电流表采用外接法，实验应采用图A所示电路图．
（3）在灯泡的U-I图象上作出作出电源的U-I图线如图所示，由图示可知，图象与伏安特性曲线的交点横坐标为0.4A，电压U=2.0V，则灯泡的实际功率P=UI=0.8W．
故答案为：（1）B；D；（2）A；（3）0.8．

点评：解决本题的关键掌握器材选取的原则，以及知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，以及电流表内外接的区别．