Question

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，需測量一個標有“”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流．現(xiàn)有如下器材：

直流電源（電動勢3．0V，內(nèi)阻不計）

電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約0．1Ω）

電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω）

電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）

電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約200kΩ）

滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流1A）

滑動變阻器R2（阻值0～1kΩ，額定電流300mA）

(1)在該實驗中，電流表應選擇______（填“A1”或“A2”），電壓表應選擇______（填“V1”或“V2”），滑動變阻器應選擇 ________（填“R1”或“R2”）．

(2)某同學用導線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖甲所示的電路，請在乙圖方框中完成實驗的電路圖________________．

(3)該同學連接電路后檢查所有元器件都完好，電流表和電壓表已調(diào)零，經(jīng)檢查各部分接觸良好．但閉合開關后，反復調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導線為___________．

(4)如圖是學習小組在實驗中根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線．若將該燈泡與一個6.0Ω的定值電阻串聯(lián)，直接接在題中提供的電源兩端，請估算該小燈泡的實際功率P=______W（保留兩位有效數(shù)字）．（若需作圖，可直接畫在圖中）

Answer 1

【答案】A2 V1 R1 h 0.37W（0.35W~0.38W）

【解析】

(1)[1]燈泡額定電流

I=P/U=1.5/3A=0.5A，

電流表選A2(量程600mA，內(nèi)阻約5Ω)；

[2]燈泡額定電壓為3V，如果選擇15V量程則誤差太大，故電壓表只能選V1(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；

[3]描述小燈泡的伏安特性曲線，要求電流從零開始變化，需采用分壓電路．為保證電路安全，方便實驗操作，滑動變阻器應選：R1(阻值010Ω，額定電流1A)；

(2)[4]由實物電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法．根據(jù)實物電路圖作出電路圖，如圖所示:

[5]小燈泡的亮度可以發(fā)生變化，但電壓表、電流表無法調(diào)為零，說明分壓電路變成限流電路，導線h斷路；

(4)[6]電動勢為3V的電源與6.0Ω的定值電阻串聯(lián)組成等效電源，在燈泡伏安特性曲線中作出等效電源的UI圖象，如圖所示:

兩圖象的交點坐標值為：

U=1.2V，I=0.3A，

燈泡功率為：

P=UI=1.2V×0.3A≈0.36W.