Question

12．描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)過程中，選擇的燈泡標(biāo)有“2V，0.36W”字樣．實(shí)驗(yàn)器材如下：
電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表（量程為0～250mA，內(nèi)阻5Ω）；
電壓表（量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．
（1）為了測(cè)得盡可能多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的A（填字母代號(hào)）．
A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）
B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）
（2）為保證測(cè)量的數(shù)據(jù)盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖1的B（填字母代號(hào)）．

（3）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示．如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是0.10W．

Answer 1

分析 （1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路；
（3）畫出電源的U-I曲線，與小燈泡伏安曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓和電流即為此時(shí)小燈泡的實(shí)際電壓與電流，根據(jù)P=UI即可求得實(shí)際功率．

解答 解：（1）電源電動(dòng)勢(shì)為3V，兩滑動(dòng)變阻器均可保證電路安全，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的，故選A，
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{4}{0.36}=11.1Ω$，電流表內(nèi)阻為5Ω，電壓表內(nèi)阻為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，需要選擇圖B所示實(shí)驗(yàn)電路，
（3）在燈泡I-U圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的I-U圖象如圖所示：

兩圖象交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓與電流即為小燈泡此時(shí)的實(shí)際電壓與電流，所以小燈泡兩端電壓為1.0V，電流I=O.10A，
所以實(shí)際功率為：P=UI=1.0×0.10=0.10W
故答案為：（1）A；（2）B；（3）0.10

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)中的儀表選擇及接法的選擇；應(yīng)注意滑動(dòng)變阻器分壓及限流接法的區(qū)別及應(yīng)用，同時(shí)還應(yīng)明確內(nèi)外接法的不同及判斷．