Question

【题目】某硏究性学习小组为了研究标有“3.0V，15W”字样小灯泡的伏安特性曲线，设计并完成了有关实验。以下是实验中可供选择的器材

A.直流电源E(5V，内阻约0.5Ω)

B.电流表A1(0~3A，内阻约0.1Ω)；

C.电流表A2(0~0.6A，内阻约1Ω)；

D.电压表V1(0~3V，内阻约3kΩ)；

E.电压表V2(0~15V，内阻约15kΩ)；

F.滑动变阻器R1(0~10Ω，额定电流1A)

G.滑动变阻器R2(0~1000Ω，额定电流0.5A)；

H.开关、导线等

(1)请选用合适的器材，在虚线框中画出电路图，并标出所选器材的符号______。

(2)某次读数如图所示，则电流表的读数为___________，电压表的读数为___________。

(3)实验中根据测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的数据描绘出该小灯泡的U-I曲线如图甲所示：

根据图甲所作出的小灯泡U-I曲线，可判断图乙中关系图象正确的是___________。(图中P为小灯泡的功率，I为通过小灯泡的电流)

(4)某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图丙所示的电路中，其中电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为__________W(结果保留两位有效数字)。

Answer 1

【答案】（1）如图；

（2）0.42A 2.30V （3）B （4）0.31（0.30-0.32）

【解析】

（1）灯泡的额定电压为3V，则电压表选择V1；额定电流为，可知电流表选择A2；滑动变阻器要用分压电路，则选择阻值较小的R1；因小灯泡的电阻较小，则用电流表外接电路；电路图如图；

（2）电流表的量程为0.6A，则读数为0.42A；电压表的量程为3V，则读数为2.30V；

（3）由小灯泡U-I曲线可知，小灯泡的电阻随电流的增加而增大；根据P=I2R可知I2=P，可知随R的增加I2-P图像的斜率减小，故图像B正确；

（4）设通过灯泡的电流为I，灯泡两端电压为U，根据图丙所示电路图，由闭合电路欧姆定律可得：E=U+2Ir，则：U=E-2Ir，即：U=3-6I，在灯泡U-I图象坐标系内作出：U=3-6I的图象如图所示：

由图示图象可知，灯泡两端电压：U=0.9V，通过灯泡的电流：I=0.35A，每个灯泡的实际功率：P=UI=0.9×0.35=0.31W；