Question

在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，提供的實驗器材有：
A．小燈泡（額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A）；
B．電源E：電動勢為3.0V，內阻不計；
C．電壓表V：量程為0～3V，內阻約為1kΩ
D．電流表A：量程為0～0.6A，內阻約為0.6Ω；
E．滑動變阻器R₁：最大阻值為l5Ω，額定電流為1.0A；
F．滑動變阻器R₂：最大阻值為l50Ω，額定電流為1.0A；
G．開關S及導線若干
實驗得到如下數據（I和U分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓）：

I/A	0.00	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）實驗中滑動變阻器應選用

 

（請填寫選項前對應的序號字母）．
（2）請你不要改動已連接導線，在下面的實物連接圖中把還需要連接的導線補上．閉合開關前，應使變阻器滑片放在最

 

（填“左”或“右”）端．
（3）在坐標系中畫出小燈泡的U-I曲線．
（4）若將本題中的小燈泡接在電動勢是1.5V、內阻是1.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實際功率約為

 

W（保留兩位有效數字）．

Answer 1

分析：（1）為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）描繪小燈泡伏安特性曲線，要電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，根據燈泡電阻與電表內阻的關系確定電流表接法，然后作出實驗電路圖；滑動變阻器采用分壓接法，在閉合開關前，為保護電路，滑片應置于分壓電路分壓最小的位置．
（3）根據表中實驗數據在坐標系中描出對應點，然后作出燈泡的U-I圖象．
（4）在同一坐標系中作出電源的U-I圖象，該圖象與燈泡U-I圖象的交點坐標值就是用該電源給燈泡供電時的電壓與電流值，然后求出功率．

解答：解：（1）為方便實驗操作，滑動變阻器應選：E．
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡正常發光時電阻為R=

U

I

=

2V

0.5A

=4Ω，電壓表內阻為電壓表內阻約為1kΩ，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示；為保護電路，閉合開關前，滑片應置于左端．
（3）根據表中實驗數據在坐標系中描出對應點，然后用平滑的曲線把各點連接起來，作出燈泡的U-I圖象，如圖所示．
（4）在燈泡的U-I圖象坐標系中作出電池的U-I圖象，如圖所示；由圖象可知，用該電池給燈泡供電時，燈泡兩端電壓為1.1V，電流為0.4A，則燈泡實際功率P=UI=1.1×0.4=0.44W．
故答案為：（1）E；（2）電路圖如圖所示；左；（3）圖象如圖所示；（4）0.44．

點評：本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路圖、作圖象、求燈泡實際功率等問題；要正確實驗器材的選取原則；要掌握描點法作圖的方法；要學會應用圖象法處理實驗數據、計算答題．