Question

【題目】有一個小燈泡上標有“4 V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測量這個小燈泡的伏安特性曲線。現(xiàn)有下列器材供選用：

A．電壓表V1(0～5 V，內阻約10 kΩ)

B．電壓表V2(0～10V，內阻約20 kΩ)

C．電流表A1(0～0.3 A，內阻約1 Ω)

D．電流表A2(0～0.6 A，內阻約0.4Ω )

E．滑動變阻器R1(0～10Ω，2 A)

F．滑動變阻器R2(0～100Ω，0.2 A)

G．學生電源(直流6V)、開關及導線

(1)為了調節(jié)方便，測量盡可能準確，實驗中應選用電壓表______，電流表_____，滑動變阻器_______(填器材前方的選項符號，如“A”，“B”)

(2)為使實驗誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數據；請在下面的方框中畫出實驗電路圖____________。

(3)P為上圖中圖線上的一點，PN為圖線上P點的切線、PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是（____）

A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大

B．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小

C．對應P點，小燈泡的電阻約為5.33 Ω

D．對應P點，小燈泡的電阻約為24.0Ω

(4)某同學通過實驗得到的數據畫出了該小燈泡的伏安特性曲線，如圖所示，若用電動勢為4.0V、內阻為8Ω的電源直接給該小燈泡供電，則該小燈泡的實際功率是_______W（保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】A D E AC 0.42W

【解析】

（1）[1][2][3]．燈泡的額定電壓為4V，電壓表應選A；燈泡的額定電流

電流表應選擇0～0.6A的量程，故選D；變阻器用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器選E．
（2）[4]．燈泡內阻

電壓表內約為10kΩ，電流表內阻約為0.4Ω，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，因此電流表應采用外接法；描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（3）[5]．AB、由圖示I-U圖象可知，隨電壓增大，電流增大，電壓與對應電流的比值增大，即燈泡電阻變大，故A正確，B錯誤；

CD、由圖象可知，在P點，小燈泡的電阻為

故C正確，D錯誤；

（4）[6]．根據閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，則有U=4-8I，畫出U-I圖象如圖所示；

交點對應的電壓與電流即為小燈泡此時的實際電壓與電流，所以小燈泡兩端電壓為1.2V，電流I=0.35A，所以實際功率為

P=UI=1.2×0.35W=0.42W