Question

10．某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的I-U特性曲线．实验室提供下列器材：
A．电流表A₁（量程为0-25mA，内阻约0.2Ω）
B．电流表A₂（量程为0一300mA，内阻约1Ω）
C．电压表V₁（量程为0-3V，内阻约5kΩ）
D．电压表V₂（量程为0-15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器R₁（0一10Ω，额定电流1.5A）；
F．滑动变阻器R₂（0一1000Ω，额定电流0.5A）
G．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）
H．电键一个、导线若干
（1）实验中所用的电流表应选B；电压表应选D；滑动变阻器应选E．（只需填器材前面的字母代号）
（2）若采用如图1所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的a点相连开关闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于c端（选填“a”、“b”、“c”、“d”） 
（3）测量后，该小组根据实验数据，利用Excel拟合出小灯泡的I-U特性曲线如图2示．请根据曲线确定小灯泡两端电压为1.5V时，其实际功率P=0.33W

Answer 1

分析 （1）根据小电珠的额定电流选择电流表，根据小电珠额定电压选择电压表，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后答题．滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前分压部分电路阻值应最小，根据电路图确定滑片的位置．
（3）由图象求出电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡功率．

解答 解：（1）小电珠额定电流I=$\frac{P}{U}=\frac{0.6}{2.5}$=0.24A=240mA，电流表应选B；小电珠额定电压为2.5V，电压表选C；为方便实验操作，滑动变阻器应选最大阻值较小的E．
（2）电珠正常发光时的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{2．{5}^{2}}{0.6}$≈10.4Ω，灯泡电阻为10.4Ω，电流表内阻约1Ω，电压表内阻约为5kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，由图1所示电路图可知，电压表的右端应与电路中的a端．由图1所示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最左端C端．
（3）由图2所示图象可知，小灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.22A，则灯泡实际功率P=UI=1.5×0.22=0.33W．
故答案为：（1）B；D；E；（2）a；c；（3）0.33；

点评 本题考查了欧姆表的应用、实验器材的选择、实验注意事项、求功率等问题，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应采用外接法；要掌握实验器材的选择原则．