Question

某學習小組耍描繪一只小電珠（2.5V，0.5A） 的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：
A．電源E（電動勢為3.0V，內阻不計）
B．電壓表V_l（量程為0～3.0V，內阻約為2kΩ）
C．電壓表V₂（量程為0～15.0V，內阻約為6kΩ）
D．電流表A₁（量程為0～0.6A，內阻約為lΩ）
E．電流表A₂（量程為0～100mA，內阻約為2Ω）
F．滑動變阻器R₁最大阻值10Ω）
G．滑動變阻器R₂最大阻值2kΩ）
（1）為了減小實驗誤差，實驗中電壓表應選擇______，電流表應選擇______滑動變阻器應選擇______．（填器材的符號）
（2）為提高實驗精度，請你為該學習小組設計電路圖，并畫在方框中．
（3）下表中的各組數據是此學習小組在實驗中測得的，根據表格中的數據在方格紙上作出該電珠的伏安特性曲線．

U（V）		0.5	1	1.5	2	2.5
I（A）		0.17	0.30	0.39	0.45	0.49

（4）如果用一個電動勢為1.5V，內阻為3Ω的電源與該小電珠組成電路，則該小電珠的實際功率為______（保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】分析：（1）器材的選擇要精確、安全，從這兩個角度出發，選擇合適的器材．
（2）電壓和電流需從零開始測起，滑動變阻器采用分壓式接法，通過燈泡的電阻大小確定電流表的內外接．
（3）根據表格中的數據描點作圖，用平滑曲線連接．
（4）作出電動勢為1.5V，內阻為3Ω的電源的外電壓和電流關系圖線，與伏安特性曲線的交點對應的坐標表示實際的電壓和電流，根據P=UI求出小燈珠的實際功率．
解答：解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇B測量誤差較小，燈泡的額定電流為0.5A，電流表選擇D測量誤差較小．總阻值2kΩ的滑動變阻器阻值較大，使用時測量誤差較大，所以滑動變阻器選擇F．
（2）由于電壓電流從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，燈泡的電阻大約為5Ω，遠小于電壓表的內阻，屬于小電阻，所以電流表采用外接法．電路圖如圖所示．
（3）根據表格中的數據描點作圖，用平滑曲線連接，如圖所示．
（4）電源外電壓U=E-Ir=1.5-3I，作出U-I圖線，交點對應的電流I=0.25A，U=0.75V，則P=UI=0.75×0.25W≈0.19W．
故答案為：（1）B，D，F
（2）電路圖如圖所示．
（3）伏安特性曲線如圖所示．
（4）0.19W，（在0.18～0.20W均正確）
點評：解決本題的關鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區別，電流表內外接的區別．