Question

【题目】为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：

A．小灯泡（额定电压约为2.5 V，额定电流约为500 mA）

B．电流表A1（量程0~0.6 A，内阻约为0.5 Ω）

C．电流表A2（量程0~3 A，内阻约为0.1 Ω）

D．电压表V（量程0~3 V，内阻约为10 kΩ）

E．滑动变阻器R1（0~10 Ω，2 A）

F．滑动变阻器R2（0~100 Ω，1.5 A）

G．直流电源E（电动势为3 V，内阻不计）

H．开关、导线若干

(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（以上均填器材代号）；

(2)在尽量提高测量精度的情况下，根据以上器材，用笔画线代替导线将图中实物图补充完整________；

(3)在实验中用电流表和电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在如图所示方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线________；

U/V	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
I/A	0	0.17	0.30	0.39	0.45	0.49

(4)根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为________ Ω（结果保留2位有效数字）；

(5)将一个电动势为2.0 V，内阻为4 Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为________ W（结果保留2位有效数字）。

Answer 1

【答案】A1 R1 2.3 Ω（2.2 Ω~2.4 Ω均可） 0.25（0.20~0.30之间均对）

【解析】

(1)根据小灯泡额定电压2.5 V，额定电流500 mA，可得实验中电流表应选用A1；描绘小灯泡的伏安特性曲线需要从0开始记录实验数据，本实验滑动变阻器应采用分压式接法，故滑动变阻器应选用R1。

(2)本实验滑动变阻器采用分压式接法，同时由于灯泡电阻较小，故采用电流表外接法以减小误差，故连接如图所示：

(3)根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示。

(4)作出过原点的切线，如图所示，常温下的电阻即图线过原点的切线的斜率，则R=Ω=2.3 Ω（2.2 Ω~2.4 Ω均可）。

(5)在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的U－I图线，两图线的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U=0.9 V，电流I=0.28 A，则功率P=UI=0.9×0.28 W≈0.25 W。