Question

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(xué)生電源E（6V～8V）
H．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
某同學(xué)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

 

，電流表應(yīng)選用

 

，滑動變阻器應(yīng)選用

 

；
（2）在虛線框乙中畫出實驗所用的電路圖；
（3）若將該小燈泡接在電動勢為6V，內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則燈泡實際消耗的功率為

 

W．

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）作出電源的U-I圖象，求出燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡實際消耗的功率．

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=

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）在同一坐標系內(nèi)作出電源的U-I圖象如圖所示；兩圖象的交點坐標值是該電源給燈泡供電時燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，由圖象可知，燈泡兩端電壓U=4.2V，電流I=0.45A，燈泡實際功率P=UI=4.2V×0.45A=1.89W．

故答案為：（1）A；D；F；（2）電路圖如圖所示；（3）1.89．

點評：本題考查了實驗器材的選擇、作實驗電路圖、求燈泡實際功率；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．