Question

A．下列所给是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中可供选择的实验仪器：

序号	器材	规格	序号	器材	规格
1	小灯泡	标有“3.8V，0.3A”字样	5	滑动变阻器R1	最大阻值10Ω，额定电流1.0A
2	电压表V	量程0-5V；内阻5kΩ	6	滑动变阻器R2	最大阻值1kΩ，额定电流0.5A
3	电流表A1	量程0-100mA；内阻4Ω	7	直流电源E	电动势约为6V，内阻约为0.5Ω
4	电流表A2	量程0-500mA；内阻0.4Ω	8	导线、电键等

（1）滑动变阻器应选

 

；
（2）在虚线框内画出实验电路图．

（3）利用实验中得到实验数据在如图所示的I-U坐标系中，描绘得出了小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，若把该灯泡接到一个电动势为3.0伏，内阻为10Ω的直流电源时小灯泡发出的实际功率约为

 

． （结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析：（1）器材的选取需安全、精确，根据灯泡的额定电流选择合适的电流表．根据滑动变阻器的额定电流确定合适的滑动变阻器．
（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）根据小灯泡的伏安特性曲线和电源的U-I曲线求解．

解答：解：（1）灯泡的额定电流为0.3A，电流表A₁的量程偏小，则选择电流表A₂．若选用滑动变阻器R₂，通过R₂的电流会超过滑动变阻器的额定电流，所以选择滑动变阻器R₁．
（2）因为灯泡的电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻大约为12Ω，远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法，电路图如图所示．

（3）由I=

E

r

得电源电源短路电流为I_短=0.3A，在上图伏安特性曲线中，将“300”与“3”两点用直线连接，可求出与伏安特性曲线交点坐标为（1，200），由P=I．U得小灯泡功率为P=1×0.20 w=0.20W．
故答案为：（1）R₁；（2）如图；（3）0.20W

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