Question

有一個小燈泡上標有“4V 2W”的字樣，現要描繪這個燈泡的伏安特性圖線．現有下列器材供選用：
A．電壓表（0～5V，內阻10kΩ）
B．電壓表（0～10V，內阻20kΩ）
C．電流表（0～0.3A，內阻1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內阻0.4Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，2A）
F．滑動變阻器（1kΩ，1A）
H．學生電源（直流6V），還有電鍵、導線若干
①實驗中所用電壓表應選

A

，電流表應選用

D

，滑動變阻器應選用

E

（用序號字母表示）
②為使實驗誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數據，請在方框內畫出滿足實驗要求的電路圖．

③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3V、內阻為2.5Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實際功率是

0.8

W．

Answer 1

分析：（1）儀表的選擇應本著安全準確的原則；電壓表要測量燈泡兩端的電壓，故應通過燈泡的額定電壓值判斷需要的電壓表；由流過燈泡的電流判斷需要的電流表；由題意判斷需要的滑動變阻器；
（2）根據滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用，結合題意選擇滑動變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內阻間的大小關系確定電流表的接法．
（3）在U-I圖線上做出電源的外電壓和電流的關系圖線，與伏安特性曲線的交點所對應的電流、電壓為燈泡的實際電流和電壓，根據P=UI求出燈泡的實際功率．

解答：解：（1）因燈泡的額定電壓為4V，為保證安全選用的電壓表量程應稍大于4V，但不能大太多，量程太大則示數不準確；故只能選用0～5V的電壓表，故選A；
由P=UI得，燈泡的額定電流I=

P

U

=

2

4

=0.5A；故電流表應選擇0～0.6A的量程，故電流表選D；
而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數據，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中應選總阻值小的滑動變阻器，故選E；
（2）在用伏安法描繪這個燈泡的I一U圖線的實驗中，電壓要從零開始變化，并要多測幾組數據，故只能采用滑動變阻器分壓接法；由于燈泡的電阻較小，所以選擇電流表外接法．所以電路圖如圖．
（3）在U-I圖線上做出電源的外電壓和電流的關系圖線，與伏安特性曲線的交點橫坐標為0.4A，電壓U=2.0V，則燈泡的實際功率P=UI=0.8W．

故答案為：①A、D、E②如圖

③0.8W

點評：本題考查實驗中的儀表選擇及接法的選擇；應注意滑動變阻器分壓及限流接法的區別及應用，同時還應明確內外接法的不同及判斷．