Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的電路研究小燈泡的伏安特性曲線。

可使用的器材有：

小燈泡L（額定電壓6.8 V，額定功率3.6 W）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10 ）；

電壓表V（量程0~9 V，內(nèi)阻約9 k）；

電流表A（量程0~0.6 A，內(nèi)阻約0.6 ）；

電源E（電動(dòng)勢(shì)8 V，內(nèi)阻1.0 Ω）；

開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干。

（1）按原理圖甲將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整_____。

（2）連接好電路，將滑動(dòng)變阻器滑片移至最左端，閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出如下表所示的數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在丙圖坐標(biāo)上進(jìn)行描點(diǎn)，其中有一個(gè)點(diǎn)尚未描上，請(qǐng)你描上該點(diǎn)，并作出I-U圖線_____。

I/A	0	0.20	0.30	0.36	0.42	0.46	0.48	0.50
U/V	0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0

（3）將該燈泡與阻值為4 Ω定值電阻串聯(lián)后，接在電動(dòng)勢(shì)為8.0 V、內(nèi)阻為1.0 Ω的電源兩端，若將定值電阻與電源等效為新的電源，則新電源的電動(dòng)勢(shì)為8.0 V、內(nèi)阻為_____Ω ，短路電流為__________A，此時(shí)燈泡的功率約為____________W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 5.0 1.6 2.7（2.5~2.8）

【解析】

(1)[1]根據(jù)電路圖提供的是電流表的外接法和滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，連接實(shí)物如圖所示：

(2)[2]還剩一組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙中，用平滑的曲線連接各點(diǎn)構(gòu)成福安特性曲線，如圖所示：

(3)[3]根據(jù)電源和電阻串聯(lián)構(gòu)成等效電源，其等效內(nèi)阻為：

.

[4]外電路為短路狀態(tài)時(shí)，得到短路電流為：

[5]根據(jù)等效電源構(gòu)成的閉合電路的歐姆定律可得：

過(guò)和作出等效電源的圖像，如圖所示：

交點(diǎn)即為燈泡和等效電源串聯(lián)后發(fā)光的工作點(diǎn)，讀得，，故燈泡的實(shí)際功率為：

.（2.5~2.8）