Question

【題目】在探究小燈泡的伏安特性時，所用小燈泡上標有“2.5 V　0.6W”的字樣，實驗室提供的器材有：

A．電流表A1(內阻約為5 Ω，量程為0～25 mA)

B．電流表A2(內阻約為1 Ω，量程為0～300 mA)

C．電壓表V1(內阻約為5 kΩ，量程為0～3 V)

D．電壓表V2(內阻約為15 kΩ，量程為0～15 V)

E．滑動變阻器R1(最大阻值為0～10 Ω，額定電流為0.6 A)

F．滑動變阻器R2(最大阻值為0～1 000 Ω，額定電流為0.2 A)

G．穩壓電源E(電動勢為9.0 V，內阻可忽略)

H．開關一個、定值電阻若干、導線若干

由以上信息回答下列問題：

(1)實驗前設計的電路圖如圖甲所示．為了減小實驗誤差，該實驗所用的電流表、電壓表、滑動變阻器應分別為________(選填器材前的字母)．為保護滑動變阻器和燈泡，應在電路中串聯的定值電阻R0合適的電阻值應為________(選填“1 Ω”“10 Ω”“30 Ω”或“100 Ω”)．

(2)請確定測量電路中電壓表右側導線的正確位置是________(選填“接a”或“接b”)．

(3)連接好電路后，通過改變滑動變阻器的滑片位置，并通過計算機描繪了該小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．若將兩個這樣的小燈泡并聯后直接接在電動勢E＝3 V、內電阻r＝5 Ω的電源上，每個小燈泡所消耗的實際功率為________W．(結果保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】 B、C、E　 10 Ω 接a 0.22

【解析】(1)小燈泡上額定電壓為2.5 V，故電壓表應選擇C；額定電流為，故電流表應選擇B；本實驗采用分壓接法，故應采用小電阻滑動變阻器E；由于電動勢為9 V，而測量電壓只需要2.5 V，故可以采用定值電阻與滑動變阻器串聯分壓的方式減小滑動變阻器兩端的電壓，為了滿足電壓要求，可以采用10 Ω電阻串聯．

(2)由于燈泡內阻較小，故為了減小誤差應采用電流表外接法，故接a處．

(3)兩燈泡并聯接在電源兩端，則設電壓為U，電流為I，由閉合電路歐姆定律知： ，在燈泡伏安特性曲線中作出對應的伏安特性曲線，如圖所示，則由圖可知，此時燈泡的電壓為1.2 V，電流為0.18 A，則功率為： 。