Question

2．为了测量一个“12V、5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：
电源：14V，电阻不计；
电流表：0～0.6A（内阻约1Ω），0～3A（内阻约0.2Ω）：
电压表：0～3V（内阻约3kΩ），0～15V（内阻约15kΩ）：
滑动变阻器：阻值范围0～20Ω
开关一个，导线若干
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V

（1）电流表量程应该选0～0.6A，电压表量程应该选0～15V．
（2）图1是某位同学连接好的实验电路，图中已经用数字标注了各接线位置，请你按照实验要求指出两处错误：4、10应接4、3；8、9应接8、12（或13）．
（3）某位同学测得小灯泡的伏安特征曲线如图2所示，某次测量时，小灯泡电流强度大小为0.30A，则此时小灯泡的实际功率为1.1W（结果保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡的功率选择电压表与电流表；
（2）要求电压从零调节，因此要用滑动变阻器的分压接法，灯泡电阻较小，因此安培表外接，由此可得该实验的原理图；根据原理图可判断实物图连接是否正确，注意电表量程的选取，正负极不要连反了；
（3）根据电流表指针示数，求出此时灯泡的电压，则可正确求出此时灯泡的实际功率大小．

解答 解：（1）小灯泡的额定电压约12V，所以要选择量程为15V的电压表；流过灯泡的电流：$I=\frac{P}{U}=\frac{0.5}{12}A≈0.42$A，所以电流表选择0.6A的量程．
②要求电压从零调节，因此要用滑动变阻器的分压接法，4、10应接4、3；灯泡电阻较小，因此安培表外接，8、9应接8、12（或13）．
③从伏安特征曲线上可得，当小灯泡电流强度大小为0.30A时小灯泡两端的电压是3.7V，所以小灯泡的实际功率为：P=UI=3.7×0.3W≈1.1W．
故答案为：（1）0～0.6A，0～15V；（2）4、10应接4、3；8、9应接8、12（或13）．（3）1.1

点评 滑动变阻器的分压限流接法，安培表内外接法，仪器的选择是电学实验考查的重点，同时要学会根据图线进行数据处理．