Question

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

A．電流表A1(內阻約為5Ω、量程為0～25 mA)

B．電流表A2(內阻約為lΩ，量程為0—300 mA)

C．電壓表Vl(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—l0Ω、額定電流為0.6 A)

F．滑動變阻器R2(最大阻值為0—1000Ω、額定電流為0.2A)

G．穩壓電源F（電動勢為9.0V、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1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“1Ω”、“10Ω”、"30Ω”、"100Ω”)。

(2)請確定測量電路中電壓表右側導線的正確位置后，在圖2中用筆畫線代替導線，將實物完整連接起來。

(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3所示。若將兩個這樣的小燈泡并聯后直接接在電動勢E=3V、內電阻r＝5Ω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 0.22（0.21－0.23）

【解析】(1)燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選C；燈泡的額定電流為 ，則電流表選B；滑動變阻器選擇阻值較小的E；所選滑動變阻器的最大阻值為10Ω，則為保護滑動變阻器和燈泡，應在電路中串聯的定值電阻的阻值應用滑動變阻器阻值相當，即R0合適的電阻值應為10Ω。

（2）因電壓表的內阻遠大于小燈泡的電阻，故采用電壓表內接電路；電路圖如圖；

（3）在該小燈泡的伏安特性曲線上繪出電源的U-I圖像，如圖所示。兩圖線的交點為U=1.9V，I=0.23A，則兩個燈泡消耗的功率為2P=1.9×0.23W=0.44W，故每個燈泡消耗的功率為0.22W.