Question

【题目】现有一只标值为“2.5V，×W”的小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清。某同学想通过实验描绘出灯丝的伏安特性曲线，并得出该灯泡正常工作时的功率。已知小灯泡的灯丝电阻约为5Ω。

实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

电源E(电动势3.0V,内阻0.5Ω)

灵敏电流计G(满偏电流Ig=100μA,内阻rg=2000.0Ω)

电流表A1(0~0.6A，内阻约0.125Ω)

电流表A2(0~3A，内阻约0.125Ω)

滑动变阻器R1 (阻值范围0~5Ω)

滑动变阻器R2(阻值范围0~175Ω)

电阻箱R3(最大电阻99999.9 Ω)

(1)若要改装一个量程为0~3V的电压表，应将灵敏电流计与电阻箱串联，电阻箱的阻值应调到R3=______Ω。电流表应选择________，滑动变阻器应选择__________。

(2)请帮他设计一个测量电路图并画在虚线框内_____________。

(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_________W。

Answer 1

【答案】 28000Ω A1 R1 如图所示：

1.25

【解析】(1)改装电压表，将灵敏电流计与一电阻串联，根据公式，可计算出电阻箱的阻值需要调到28000.0Ω；根据提供的器材，灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω，电流表应选择A1，因本实验必须采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1。

(2)描绘伏安特性曲线电压、电流需从0开始测起，滑动变阻器采用分压式接，灯泡的电阻约为5Ω，属于小电阻，电流表采取外接法，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择改装的量程为0~3V的电压表，灯泡的额定电流约为0.5A，则电流表量程选择0~0.6A的，电路图如图所示：

(3)当电压U=2.5V时，I =0.5A，根据P=UI=2.5×0.5W=1.25W 。