Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的電路研究小燈泡的伏安特性曲線。

可使用的器材有：

小燈泡L（額定電壓6.8 V，額定功率3.6 W）；

滑動變阻器R（最大阻值10 ）；

電壓表V（量程0~9 V，內阻約9 k）；

電流表A（量程0~0.6 A，內阻約0.6 ）；

電源E（電動勢8 V，內阻1.0 Ω）；

開關S；導線若干。

（1）按原理圖甲將圖乙中的實物連線補充完整_____。

（2）連接好電路，將滑動變阻器滑片移至最左端，閉合開關后，移動滑片，進行實驗，測出如下表所示的數據，并根據這些實驗數據在丙圖坐標上進行描點，其中有一個點尚未描上，請你描上該點，并作出I-U圖線_____。

I/A	0	0.20	0.30	0.36	0.42	0.46	0.48	0.50
U/V	0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0

（3）將該燈泡與阻值為4 Ω定值電阻串聯后，接在電動勢為8.0 V、內阻為1.0 Ω的電源兩端，若將定值電阻與電源等效為新的電源，則新電源的電動勢為8.0 V、內阻為_____Ω ，短路電流為__________A，此時燈泡的功率約為____________W（結果保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】 5.0 1.6 2.7（2.5~2.8）

【解析】

(1)[1]根據電路圖提供的是電流表的外接法和滑動變阻器的分壓式接法，連接實物如圖所示：

(2)[2]還剩一組數據描在坐標紙中，用平滑的曲線連接各點構成福安特性曲線，如圖所示：

(3)[3]根據電源和電阻串聯構成等效電源，其等效內阻為：

.

[4]外電路為短路狀態時，得到短路電流為：

[5]根據等效電源構成的閉合電路的歐姆定律可得：

過和作出等效電源的圖像，如圖所示：

交點即為燈泡和等效電源串聯后發光的工作點，讀得，，故燈泡的實際功率為：

.（2.5~2.8）