Question

18．某同学准备通过实验描绘额定电压3.0V、额定功率约0.9W的小灯泡的I-U特性曲线．实验室可供选用的器材如下：
A．电源E₁（电动势3V，内阻很小，允许输出的最大电流200mA）
B．电源E₂（电动势4.5V，内阻很小，允许输出的最大电流600mA）
C．电压表V（15V，内阻约5kΩ）
D．电流表A₁（0.6A，内阻约6Ω）
E．电流表A₂（0.2A，内阻为20Ω）
F．滑动变阻器R₁（最大阻值20Ω，额定电流2A）
G．滑动变阻器R₂（最大阻值5kΩ，额定电流1A）
H．电键S
I．导线若干

（1）请你在图丙虚线框内画出实验电路图，并在电路图上标出所用元件对应的符号（如“V”、“A₁”、“A₂”、“R₁”、“R₂”、“E₁”、“E₂”等）．要求：测量结果尽可能准确且操作方便．
（2）实验小组的同学依据上述实验，绘制出了小灯泡的I-U特性曲线，如图甲所示．现将三个这样规格的小灯泡接在电动势为3.0V、内阻不计的电源上，连接方式如图乙所示．当开关闭合后，下列哪些判断不正确BD．
A．图乙所示的电路中灯泡L₁的电阻为10Ω
B．通过灯泡L₁的电流为通过灯泡L₂电流的2倍
C．灯泡L₁消耗的电功率为0.90W
D．灯泡L₂消耗的电功率为0.45W．

Answer 1

分析 测量灯泡的伏安特性曲线，电流电压需从0开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法．灯泡的内阻较小，电流表一般采取外接法．
当开关闭合后，灯泡L₁的电压等于3V，由图读出其电流I，由欧姆定律求出电阻，并求出其电功率．灯泡L₂、L₃串联，电压等于1.5V，由图读出电流，求出电功率．

解答 解：（1）实验中电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器需采用分压式接法．灯泡内阻较小，电流表采取外接法误差较小．
电源选E₂，滑动变阻器分压接法，选R₁；电流表选A₁；将A₂作为电压表使用并与灯泡并联
电路图如下：

（2）A、由欧姆定律得图乙所示的电路中灯泡L₁的电阻为R=$\frac{3}{0.3}$=10Ω，故A正确；
B、灯泡L₂、L₃串联，电压U₂=U₃=1.5V，由图读出其电流I₂=I₃=0.20A，则I₁=1.5I₂，故B错误；
C、灯泡L₁消耗的电功率P₁=U₁I₁=0.90W，故C正确；
D、灯泡L₂消耗的电功率P₂=U₂I₂=0.30W，故D错误；
本题选不正确的，故选：BD．
故答案为：（1）如图所示
（2）BD

点评 解决本题的关键知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，知道电流表内外接的区别，以及知道误差的来源．