Question

【题目】同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可以提供的仪器有：

A.电源E（电动势6V，内阻r=2Ω）； B.标号为“4.0V，1.6W”的小灯泡L；

C.电流表A1（量程0.6A，内阻约2Ω）； D.电流表A2（量程为3A，内阻约0.5Ω）；

E.电压表V（量程6V，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200Ω）； H.开关S，导线若干；

（1）实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调．则滑动变阻器须选用____（填“R1或R2”），电流表须选用____（填“A1或A2”）

（2）请在虚线方框中画出本实验所用的电路原理图_____________．

（3）如上图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象，如果把两个这样的灯泡和R0=18Ω的定值电阻串联起来接在电源E（电动势6V，内阻r=2Ω）上，如上图，则每只灯泡消耗的实际功率为________W.

Answer 1

【答案】 R1 A1 0.2

【解析】（1）实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；由P=UI可知，灯泡的额定电流为0.4A，故电流表应选择A1；
（2）根据实验要求可知，本实验采用分压接法，同时因灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法；电路图如图所示；

（3）将R0等效为电源内阻，则可视为两灯泡与电动势为6V，内阻为r=18+2=20Ω的电阻串联；设灯泡电压为U，电流为I；由闭合电路欧姆定律可知：E=2U+Ir
代入数据解得：6=2U+20I；即I=0.3-0.1U；在对应灯泡伏安特性曲线中作出以上对应图象，图象的交点为灯泡的工作点，如图所示； 灯泡的电压为1V，电流为0.2A，则可知灯泡的实际功率P=UI=0.2×1=0.2W；