Question

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：

A．直流电源3V（内阻可不计）         

B．直流电表0～3A（内阻约0.1Ω）

C．直流电表0～600mA（内阻约0.5Ω）  

D．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）

E．直流电压表0～15V（内阻约200kΩ） 

F．滑线变阻器（10Ω，1A）

G．滑线变阻器（1kΩ，300mA）

（1）除开关、导线外，为完成实验，需要从上述器材中选用      （用字母）。

（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可判断断路的电线是         ；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是       ；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是          。

（3）下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，某位同学根据表格中的数据作出了该灯泡的伏安特性曲线。

若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联，直接接在题中电源两端，则可以估算出该灯泡的实际功率为       W。（结果保留两位有效数字）

 

Answer 1

【答案】

（1）ACDF；    （2）d  h  g；  （3）0.15～0.18W

【解析】本题考查的是对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的掌握，原理是通过滑动变阻器改变电路中电流大小，从而改变灯泡的电流和电压，得到多组数据后通过描点连线完成实验，所以滑动变阻器、电压表、电流表、电源、开关、导线都是必须的，滑动变阻器要采用分压连接以测得多组数据，由于小灯泡内阻较小，故实验器材选择直流电源3V 、直流电表0～0.6A、直流电压表0～3V、滑动变阻器；电路图采用电流表外接法，故选择ACDF，电压表有示数说明并联路段无短路，串联路段无断路，电流表无示数说明串联路段有断路，根据这些条件可判断故障所在位置，画出电源的路端电压与电流的关系图像，与纵坐标交点为3V，短路电流为3V/10Ω=0.3A ，与曲线的交点为实际的工作电压与电流，从而求得P=UI的值

点评：本题难度较大，考到的知识点有：故障排除、内接外接法、限流分压法、电器的选择、伏安特性曲线和电源电动势与电流的关系图线，综合性比较强，需要学生有较强的电学实验基础