Question

7．某實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備探究某個(gè)燈泡的伏安特性曲線，所用器材如下：
A．待測(cè)小燈泡一只：額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐
B．電壓表V₁：量程為300mV，內(nèi)阻為300Ω
C．電壓表V₂：量程為6V，內(nèi)阻約為6kΩ
D．電流表A₁：量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω
E．電流表A₂：量程300mA，內(nèi)阻約為1Ω
F．滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值200Ω
G．滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值10Ω
H．定值電阻R₀：阻值2700Ω
I．電動(dòng)勢(shì)4.5V直流電源一只，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選B，電流表應(yīng)選D，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選G．（填寫器材代號(hào)）
（2）請(qǐng)?jiān)趫D甲方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖．
（3）該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)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1.1W；若將小燈泡直接與電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=7.5Ω的電源相連，小燈泡的功率為0.24W．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓明確電壓表的選擇，根據(jù)圖象中電流可確定電流表；根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法可明確滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確實(shí)驗(yàn)原理圖；
（3）由圖象找出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，由P=UI求出燈泡額定功率；在燈泡的I-U圖象上作出電源的I-U圖象，兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)是燈泡與該電源組成閉合回路時(shí)，燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，6V量程較大不能準(zhǔn)確測(cè)量，故應(yīng)采用B和H串聯(lián)使用測(cè)量電壓；由圖可知，電流最大約為0.5A，則電流表選擇D；因采用分壓式接法，故滑動(dòng)變阻器選擇小電阻G；
（2）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)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3所示圖象可知，燈泡額定電壓2.5V對(duì)應(yīng)的電流為0.42A，則燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.41A≈1.1W；
在燈泡的I-U圖象坐標(biāo)系內(nèi)，作出電動(dòng)勢(shì)為E=3.0V，內(nèi)阻為r=7.5Ω的電源I-U圖象如圖所示，由圖象可得：
燈泡兩端電壓為1V，通過燈泡的電流為0.24A，則燈泡實(shí)際功率P′=U′I′=1V×0.24A=0.24W；
故答案為：（1）如圖所示；（2）如圖所示；（3）1.1；0.24；

點(diǎn)評(píng) 本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，要明確實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理，知道電表改變的應(yīng)用；掌握根據(jù)圖象分析數(shù)據(jù)的方法，注意小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，不能根據(jù)歐姆定律直接求解．