Question

【題目】現有一只標值為“2.5V，×W”的小燈泡，其額定功率的標值已模糊不清。某同學想通過實驗描繪出燈絲的伏安特性曲線，并得出該燈泡正常工作時的功率。已知小燈泡的燈絲電阻約為5Ω。

實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：

電源E(電動勢3.0V,內阻0.5Ω)

靈敏電流計G(滿偏電流Ig=100μA,內阻rg=2000.0Ω)

電流表A1(0~0.6A，內阻約0.125Ω)

電流表A2(0~3A，內阻約0.125Ω)

滑動變阻器R1 (阻值范圍0~5Ω)

滑動變阻器R2(阻值范圍0~175Ω)

電阻箱R3(最大電阻99999.9 Ω)

(1)若要改裝一個量程為0~3V的電壓表，應將靈敏電流計與電阻箱串聯，電阻箱的阻值應調到R3=______Ω。電流表應選擇________，滑動變阻器應選擇__________。

(2)請幫他設計一個測量電路圖并畫在虛線框內_____________。

(3)該同學通過實驗作出了燈絲的伏安特性曲線如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_________W。

Answer 1

【答案】 28000Ω A1 R1 如圖所示：

1.25

【解析】(1)改裝電壓表，將靈敏電流計與一電阻串聯，根據公式，可計算出電阻箱的阻值需要調到28000.0Ω；根據提供的器材，燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為5Ω，電流表應選擇A1，因本實驗必須采用分壓接法，故滑動變阻器應選擇總阻值較小的R1。

(2)描繪伏安特性曲線電壓、電流需從0開始測起，滑動變阻器采用分壓式接，燈泡的電阻約為5Ω，屬于小電阻，電流表采取外接法，燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇改裝的量程為0~3V的電壓表，燈泡的額定電流約為0.5A，則電流表量程選擇0~0.6A的，電路圖如圖所示：

(3)當電壓U=2.5V時，I =0.5A，根據P=UI=2.5×0.5W=1.25W 。