Question

【题目】某实验小组要描绘一只小灯泡L（2.5V 0.3A）的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

电源E（3.0V，内阻约0.5）

电压表V1（0～3V，内阻约3k）

电压表V2（0～15V，内阻约15k）

电流表A1（0.6A，内阻约0.125）

电流表A2（0～3A，内阻约0.025）

滑动变阻器R1（0～5）

滑动变阻器R2（0～1750）

（1）电压表应选择__________，电流表应选择__________，滑动变阻器应选择__________。

（2）实验过程中要求小灯泡两端电压从零开始调节，应选择图1中哪一个电路图进行实验?__________。

（3）实验过程中，电流表和电压表的一组示数如下图2所示，则此时电流表和电压表的读数分别为__________A和__________V。

（4）根据正确的实验电路，该小组同学测得多组电压和电流值，并在图3中画出了小灯泡L的伏安特性曲线。由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝阻值__________，原因是____________________。

（5）若将这个小灯泡L直接接在电动势为3V，内电阻为3的直流电源两端，则小灯泡的电功率为_________W（结果保留2位有效数字）。

Answer 1

【答案】 V1 A1 R1 A， 0.24A 1.60V 增大 灯丝温度升高 0.54W

【解析】 (1)灯泡的额定电压为2.5V，额定电流是0.3A，所以电压表应选择V1，电流表应选择Al；

(2)描绘灯泡伏安特性曲线，电压、电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，灯泡的电阻约为R=2.5/0.3≈8.3Ω，远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图A所示实验电路

(3) 电流表的最小刻度为0.02A，估读到同位；电压表最小刻度为0.1V，估读到下一位。电流表和电压表的读数分别为0.24A 、1.60V；

(4) 由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，I-U图线斜率减小，灯丝阻值增大。原因是灯丝的电阻率随温度升高而增大。

（5）做出电动势为3V，内电阻为3的直流电源的I-U图线，与小灯泡L的伏安特性曲线的交点即为小灯泡的工作电压和工作电流。小灯泡的电功率为0.54W。