Question

7．要描绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
A．电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：B．电流表（量程为0～300mA．内阻约5Ω）；
C．电流表（量程为0～3A．内阻约10Ω）  D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
E．电压表（量程为0～3V．内限约3kΩ）：F．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
G．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）  H．电键一个、导线若干．
（1）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用B，电压表应选用E，滑动变阻器应选用F，（选填器材前的字母）．
（2）实验的电路图应选用下列的图B（填字母代号）．

（3）实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．则小灯泡的电阻值随工作电压的增大而增大（填“增大”或“减小”）
（4）如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是0.1W．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电流选择电流表，根据灯泡额定电压选择电压表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据题意确定滑动变阻器接法，根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表接法．
（3）根据I-U图象的性质可明确电阻的变化；
（4）在灯泡U-I图象中作出电源的U-I图象，根据图象求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡功率．

解答 解：（1）灯泡额定电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.6}{3}$=0.2A，电流表应选择B，灯泡额定电压为3V，电压表应选择E，电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选F；
（2）灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3}{0.2}$=15Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为6kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图应选择图B所示电路图；
（3）由I-U图象可知，图象的斜率越来越小，则说明电阻越来越大；
（4）在灯泡I-U图象中作出电源的I-U图象如图所示：

由图示图象可知，通过灯泡的电流为0.1A，灯泡两端的电压为1.0V，
则灯泡的功率为：P=UI=1×0.1=0.1W；
故答案为：（1）B；E；F；（2）B；（3）增大；（4）0.1．

点评 本题考查了实验器材的选择、实验电路选择、求灯泡功率，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法；要掌握应用图象法处理实验数据的方法．