Question

5．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡标有“3.8V、1.52W”字样；电压表V量程5V，内阻约为5kΩ；直流电源E的电动势4.5V，内阻不计；开关S及导电若干；其他可供选用的器材还有：
A．电流表A₁（量程250mA，内阻约为2Ω）
B．电流表A₂（量程500mA，内阻约为1Ω）
C．滑动变阻器R₁（阻值0-10Ω）
D．滑动变阻器R₂（阻值0-2kΩ）
为了使调节方便，测量的准确度高，要求小灯泡的电压从零开始调节．
（1）实验中应选用的电流表为B、滑动变阻器为C（均需填器材前的字母序号）．
（2）在图2的方框内画出该实验的电路图并标上正确的文字符号．
（3）由正确的实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，将本实验用的小灯泡接入图3所示的电路，电源电压恒为6V，定值电阻R₁=30Ω，电流表读数为0.45A，此时小灯泡消耗的实际功率为0.50W．（电流表的内阻不计，结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 已知灯泡的额定功率及电压，由P=UI可求得电流，则可选择电流表；本实验中为了描绘伏安特性曲线，应多测几组数据，故应采用分压法，滑动变阻器应选择小电阻； 
根据实验要求可以得出滑动变阻器的接法，由灯泡内阻可以选定电流表的接法；
由于灯泡的电阻随温度的变化而变化，故不能直接由闭合电路欧姆定律求电流；根据小灯泡的伏安特性曲线，求出灯泡的电压、电流根据P=UI可以求出灯泡的实际功率．

解答 解：（1）由小灯泡标有“3.8V、1.52W”字样可知，灯泡的额定电流为：I=0.4A；因此电流表选择B，
本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，故应选用变化范围较小的电阻，故选C．
（2）本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，因灯泡内阻较小，故应选用电流表外接，由此可正确画出实验原理图如下所示：

（3）流过R₁的电流为：I₁=$\frac{6}{30}$=0.2A，因此流过灯泡的电流为：I₁=I-I₃=0.45A-0.2A=0.25A
由小灯泡的伏安特性曲线可知，当电流为0.25A时，电压为2V
故功率P=UI=0.25A×2V=0.50W．
 故答案为：
（1）B；C；
（2）如图所示；
（3）0.5W

点评 本题要注意灯泡的电阻随温度的变化而变化，故不能直接用欧姆定律求功率，只能由串并联电路的关系求出流过的电流，由图中数据找出电压值，再求功率．