Question

某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线。
①甲同学要描绘一个标有“3.6V，1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：
电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）
直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）
电流表A₁（量程350mA，内阻约为1Ω）
电流表A₂（量程150mA，内阻约为2Ω）
滑动变阻器R₁（阻值0 ~ 200Ω）
滑动变阻器R₂（阻值0 ~ 10Ω）
实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______；（填写器材代号）
以下的四个电路中应选用_________进行实验。

②乙同学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图所示。然后他用图所示的电路给三个元件分别供电，并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值，分别标在图上，它们是A点和B点。已知R₀=9.0Ω，则该电源的电动势_______V，内电阻_______Ω。这个电源给元件3供电时，元件3的电功率P=_______W。

Answer 1

①A₁ R₂   A    ② 3.0     1.0     0.2

试题分析：①灯泡的规格为“3.6V，1.2W”，则灯泡的额定电流I=1/3A=333mA,灯泡的电阻R_x=10.8Ω，观察所给器材的规格，电流表应该用量程为350mA的A₁，测量灯泡的伏安特性曲线，电流需要从0调起，所以应该滑动变阻器用分压式接法，所以用R₂；据 R_x²=10.8²<R_AR_V=5000,所以电流表应用外接法，所以实验电路要选择A图。②据闭合电路欧姆定律，测量元件1时有：E=I_AR_A+I_Ar+I_AR₀,据图可知I_A=0.08A，u_a=2.2v,则R_A=27.5Ω，测量元件2时有：E=I_BR_B+I_Br+I_BR₀，据图可知I_B=0.15A,U_B=1.5v,则R_B=10Ω，代入数据后可求电源电动势E=3.0v，电源内阻r=1.0Ω。在图3 中，过电压轴的3v、A、B几点画一直线交于电流轴，该直线就是外电压随电流的变化图，图线与1、2、3元件的图像较点正是这几个元件接在该电源上的实际工作状态，所以可以看出元件3的电压U₃=1v，电流I₃=0.2A，所以元件3的功率为P=UI=0.2w。