Question

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3V（内阻可不计）           B．直流电流表0～3A（内阻约0.1Ω）
C．直流电流表0～600mA（内阻约0.5Ω）    D．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）
E．直流电压表0～15V（内阻约200kΩ）
F．滑线变阻器（10Ω，1A）
G．滑线变阻器（1kΩ，300mA）
（1）除开关、导线外，为完成实验，需要从上述器材中选用     （用字母代号）
（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可判断断路的导线是        ；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是      ；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是         。

（3）下表中的各组数据该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。

（4）如图所示，将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R₀串联，接在电压恒定为4V的电路上，每个灯泡的实际功率为        （结果保留两位有效数字）。

Answer 1

（1）ACDF；（2分，部分对得1分）（2）d，h，g；（共3分，各1分）（3）如下图（2分）
（4）0.30W（3分）

试题分析：（1）实验器材的选择首先是电源A，标有“3V 1.5W”的灯泡额定电压为3v所以电压表量程选择即可，即选择D，额定电流，根据量程，电流表选择C。由于要描绘伏安特性曲线，电压从0开始调节，滑动变阻器选择分压式，所以滑动变阻器选择阻值小的F。
（2）灯泡不亮，电流表示数为0电压表示数2v，说明在灯泡这条支路出现了断路，滑动变阻器与电源是接通的。根据电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器的连接没问题，即ehcb都是通路，所以断路的只能是d.若电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，说明灯泡电路是通路，即bcde是通路，电压表没有示数，说明电压表与电路连接有断路，所以只能是h断路。若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，说明滑动变阻器的连接方式不是分压式，而是限流式，也就是说滑动变阻器串联在电路中，所以断路的是g。
（3）描点作图见答案。注意不是直线，随电压增大功率增大温度升高，电阻变大。斜率变小。
（4）结合上一问所描述的伏安特性曲线，设灯泡电流为I，对应的电压为U，则有，结合图像得，，所以功率。