Question

【题目】描绘一个标有“3V 0.5A”小灯泡L的伏安特性曲线。实验室提供的实验器材有：

A.电源E(电动势为4V，内阻约1Ω)

B.电流表A1(量程为06A，内阻约0.5Ω)

C.电流表A2(量程为3A，内阻约0.1Ω)

D.电压表V1(量程为3V，内阻约3kΩ)

E.电压表V2(量程为15V，内阻约15kΩ)

F.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)

G.滑动变阻器R2(最大阻值100Ω)

H.开关一个、导线若干

(1)为了能多测几组数据并能从零开始测量，电流表选择_________，电压表选择__________，滑动变阻器选择___________(此三空均选填相应器材前的代号)。并请在虚线框内画出实验电路图________.

(2)在按照合理的电路及操作测量后，作出如图(a)所示的小灯泡的伏安特性曲线。现将同样规格的小灯泡分别接入如图(b)、如图(c)所示的电路中，已知电源电动势E′=3.0V，电源内阻r′=5Ω，图(c)中的定值电阻R=5Ω。则图(b)中小灯泡的实际功率为___________W；图(c)中一个小灯泡的实际功率为___________W.(两空均保留2位有效数字)

Answer 1

【答案】B D F

【解析】

根据“描绘一个标有“3V 0.5A”小灯泡L的伏安特性曲线”可知，本题考查测量小灯泡的电阻实验，根据伏安法的实验原理，知道本实验中采用滑动变阻器分压接法以及电流表外接法，同时注意根据图象分析数据的基本方法．

(1)根据灯泡的额定值可知，灯泡额定电压为3V，故电压表选择D；由额定电流为0.5A可知，电流表应选择0.6A的B；由于本实验采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小10Ω的F；根据实验原理可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时因灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法，故电路图如图所示:

(2)设b图中的灯泡电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律可知：,整理得，在a图中过(3V,0A)和(0V,0.6A)两个点作出电源的I-U图象，，如图所示：

其交点即表示灯泡的工作点，由图可知，灯泡电压U=1.17V，I=0.37A，则灯泡的实际功率为(0.40~0.45)

设c图中的灯泡电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律可知：，整理得,在a图中过(0.75V,0A)和(0V,0.6A)两个点作出电源的I-U图象，，如图所示：

其交点即表示灯泡的工作点，由图可知，灯泡电压U=0.45V，I=0.24A，则灯泡的实际功率为(0.10~0.12).