Question

2．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，除有一標有“6V  2.5W”的小燈泡，導線和開關(guān)外，還有：
A．直流電源6V（內(nèi)阻不計）　　　　　　　　　　　　　　　　
B．直流電流表0～3A（內(nèi)阻0.1Ω以下）
C．直流電壓表0～0.6A（內(nèi)阻約為5kΩ）
D．直流電壓表0～10V（內(nèi)阻約為15kΩ）　　　
E．滑動變阻器10Ω，2A
F．滑動變阻器1kΩ，0.5A
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量．
（1）實驗中電流表應選用C，滑動變阻器應選用E（均用序號表示）．
（2）下列實驗電路圖，最合理的是B（填字母代號）

（3）試將圖1中實驗器材連成實驗電路．
（4）實驗得到小燈泡的U-I圖象如圖2所示，如果將這個小燈泡接到電動勢為3.0V、內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡的實際功率是0.42W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定值可明確電流表；根據(jù)實驗要求電流從零調(diào)可知變阻器應采用分壓式接法，選擇阻值小的變阻器更方便調(diào)節(jié)；
（2）根據(jù)實驗原理可明確實驗電路接法；
（3）根據(jù)原理圖可明確對應的實物圖；
（4）在表示小燈泡的I-U圖象中同時畫出表示電源的I-U圖象，讀出兩圖線的交點坐標，再根據(jù)功率公式求解即可．

解答 解：（1）由P=UI可知，燈泡的額定電流為$\frac{P}{U}$=$\frac{2.5}{6}$=0.4A；故電流表選擇C即可；
由于實驗要求電壓從零調(diào)節(jié)，變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)，所以應選擇E；
（2）本實驗中要求電流從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器采用分壓接法；由于內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；故應選擇B電路；
（3）根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖；
（4）在表示小燈泡的I-U圖象中畫出表示電源的I-U圖象如圖所示，讀出兩圖線交點坐標為：U=2.1V，I=0.20A，
所以小燈泡消耗的功率為：P=UI=2.1×0.20W=0.42W；
故答案為：（1）C；E；（2）B；（3）如圖所示；（4）0.42．

點評 本題考查描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗，要注意明確實驗原理、儀表的選擇方法以及數(shù)據(jù)處理的方法，要注意明確燈泡電阻隨溫度的變化而變化，故不能直接由歐姆定律求解，只能根據(jù)圖象的性質(zhì)進行分析求解．