Question

1．小明同學(xué)為描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，準(zhǔn)備了如下器材：
A．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約2Ω）
B．電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R₀（全阻值5Ω，額定電流2A）
D．電池組E （電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻r=1.0Ω）
E．小燈泡（3V，1.0W）
F．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干
（1）根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，在答題紙的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖；
（2）按照原理圖在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路；
（3）實(shí)驗(yàn)中描繪出小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)如圖所示，若將小燈泡與定值電阻R₁（阻值為R₁=15Ω）并聯(lián)后再與定值電阻R₂（阻值為R₂=14Ω）串聯(lián)后直接接到電池組E兩端，則小燈泡實(shí)際消耗的功率為P=0.15W．（結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，從而確定滑動(dòng)變阻器接法以及電流表的接法；
（2）根據(jù)原理圖可連接實(shí)物圖；
（3）根據(jù)對(duì)應(yīng)的電路進(jìn)行分析，根據(jù)閉合電路歐姆定律列式進(jìn)行分析，在I-U圖象中作出對(duì)應(yīng)的I-U圖象，從而確定燈泡的工作點(diǎn)，由P=UI即可求得對(duì)應(yīng)的功率．

解答 解：（1）電流表采用外接法；同時(shí)要求電壓變化從零開(kāi)始，故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表應(yīng)采用電流表外接法；故電路圖如圖甲所示
（2）根據(jù)原理圖即可得出實(shí)物連線(xiàn)如圖乙所示．
（3）設(shè)小燈泡兩端的電壓為U，流過(guò)的電流為I，則由閉合電路歐姆定律得E=U+（I+$\frac{U}{{R}_{1}}$）（r+R₂），整理并代入數(shù)值得U=2.25-7.5I或I=0.30-$\frac{2}{15}U$，I-U圖線(xiàn)如圖丙所示，交點(diǎn)即為工作點(diǎn)，由圖可知，電壓U=0.9V，電流I=0.19A，代入數(shù)據(jù)得：P=0.8×0.19=0.15W（在0.13～0.17之間均給分）．
故答案為：（1）如圖甲所示；（2）如圖乙所示；（3）0.15．

點(diǎn)評(píng) 本題考查描繪燈泡伏安特性曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中圖象的正確應(yīng)用，能根據(jù)圖象分析燈泡的工作點(diǎn)是解題的關(guān)鍵．