Question

【題目】某實驗小組要描繪小燈泡L（3.8V 0.3A）完整的伏安特性曲線，實驗室除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：

A.電源E（電動勢為4V，內阻約為0.4Ω）

B.電壓表V（量程為4V，內阻約為5 000Ω）

C.電流表G（量程為10 mA，內阻為78Ω）

D.電阻箱（最大阻值為99.99Ω）

E.滑動變阻器R（最大阻值為10Ω額定電流為1.5A）

(1)實驗小組設計了如圖甲所示的四種實驗電路，其中最合理的是__________（填正確答案標號）。

(2)調整電阻箱的阻值為2Ω，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，記錄小燈泡L兩端的電壓和電流表的示數，以小燈泡L兩端的電壓為縱軸，通過小燈泡L的電流大小為橫軸建立直角坐標系，并標注在坐標系中，得到圖乙所示的數據點。當電流表的示數為5.0 mA時，則通過小燈泡L的電流大小為_______ A，此時電壓表的示數為1.5 V，請把此數據點標在圖乙坐標系中，并畫出小燈泡L的伏安特性曲線______________。

(3)若將這個小燈泡L與的定值電阻串聯，接在圖丙所示的交變電壓上，則小燈泡L消耗的電功率約為__________W。（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】D 0.2 0.17（0.160.18）

【解析】

(1)[1]因電流表G量程太小，遠小于小燈泡L的額定電流0.3 A，電流表與電阻箱并聯可以改裝成大量程的電流表；為能得到小燈泡L完整的伏安特性曲線，滑動變阻器應采用分壓式接法。

A．A圖與分析不符，故A項錯誤；

B．B圖與分析不符，故B項錯誤；

C．C圖與分析不符，故C項錯誤；

D．D圖與分析相符，故D項正確。

(2)[2][3]根據電流表的改裝原理，電阻箱的阻值調整為2Ω，電流表G 的示數為5.0 mA時，通過小燈泡L的電流

在U-I坐標系中標注出 數據點，用平滑的曲線連接各數據點，得到小燈泡L的伏安特性曲線如圖所示：

(3)[4]正弦交流電源電壓的有效值，根據閉合電路歐姆定律得小燈泡L兩端的電壓，在U-I坐標系中作出電壓隨電流變化的關系圖線， 與小燈泡L的伏安特性曲線相交于 ，可得其功率為．