Question

6．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡標有“6V　3W”，其他可供選擇的器材有：
A．電壓表V₁（量程6V，內(nèi)阻20kΩ）
B．電壓表V₂（量程20V，內(nèi)阻60kΩ）
C．電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻0.2Ω）
D．電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻1Ω）
E．滑動變阻器R₁（0～1000Ω，0.5A）
F．滑動變阻器R₂（0～20Ω，2A）
G．學生電源E（6V～8V）
H．開關(guān)S及導線若干
某同學通過實驗測得小燈泡兩端的電壓U和通過它的電流I，繪成U-I關(guān)系曲線如圖甲所示．
（1）實驗中電壓表應(yīng)選用A，電流表應(yīng)選用D，滑動變阻器應(yīng)選用F；
（2）在虛線框乙中畫出實驗所用的電路圖；
（3）若此時小燈泡兩側(cè)電壓為6.0V，則保持一分鐘后小燈泡消耗電能為180J．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據(jù)題目要求確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出實驗電路圖．
（3）由U-I圖可明確電壓為6V時的電流，再由電功公式W=UIt即可求得一分鐘消耗的電能．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為6V，電壓表選擇A；由圖甲所示圖象可知，最大電流為0.5A，電流表選擇D；為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇F．
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡電阻約為R=$\frac{6}{0.5}$=12Ω，電流表內(nèi)阻為1Ω，電壓表內(nèi)阻為20kΩ，相對來說電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示．

（3）由圖可知，當電壓為6.0V 時，電流為0.5A，則1分鐘內(nèi)消耗的電能為W=UIt=6×0.5×60=180J；
故答案為：（1）A；D；F；（2）如圖所示；（3）180．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、作實驗電路圖、求燈泡電能等；要注意當電壓與電流從零開始變化時，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，同時注意伏安特性曲線的應(yīng)用方法．