Question

某同學想通過“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來測量一小燈泡的額定功率．所用器材如下：
ⅰ．待測小燈泡一只：額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐
ⅱ．電壓表一只：量程為3V，內阻約為3kΩ
ⅲ．電流表一只：量程為0.6A，內阻約為0.1Ω
ⅳ．滑動變阻器一只，干電池兩節(jié)，開關一個，導線若干

（1）請在圖甲中補全測量小燈泡額定功率的電路圖．
（2）圖甲中開關S閉合之前，滑動變阻器的滑片應置于______（選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）；
（3）該同學通過實驗作出了小燈泡的伏安特性曲線，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W；若將小燈泡直接與電動勢E=3.0V，內阻r=7.5Ω的電源相連，小燈泡的功率為______W．（結果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】分析：（1）通過燈泡的電阻與電流表、電壓表內阻比較，分析其是大電阻還是小電阻，確定電流表的內外接．
（2）滑動變阻器運用分壓式接法，電鍵閉合前，使得測量電路部分處于短路，起保護作用．
（3）從伏安特性圖線中找出電壓為2.5V時的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率．作出電動勢E=3.0V，內阻r=7.5Ω的電源的I-U圖線，與伏安特性圖線的交點橫縱坐標表示此時的電流和電壓大小，從而根據(jù)P=UI求出實際功率
解答：解：（1）燈泡的電阻約為幾歐，遠小于電壓表的內阻，屬于小電阻，電流表采用外接法．電路圖如圖所示．
（2）圖甲中開關S閉合之前，滑動變阻器的滑片應置于B端，使得閉合電鍵后，測量電路部分處于短路狀態(tài)，電壓表、電流表示數(shù)為0，起保護作用．
（3）當U=2.5V時，電流I=0.44A，所以額定功率P=UI=2.5×0.44W=1.1W．
作出電動勢E=3.0V，內阻r=7.5Ω的電源的I-U圖線，如圖，交點對應的電壓和電流分別為：1.0V、0.28A，所以實際功率P=UI=0.28W．
故答案為：（1）如圖所示
（2）B端
（3）1.1，0.26，（0.22～0.30之間均正確）．


點評：解決本題的關鍵掌握電流表內外接選擇的方法，難點是與電源連接求實際功率，因為燈泡的電阻是隨U的變化而變化的，所以必須用圖象的方法來解決．