Question

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，現除了有一個標有“5 V，2.5 W”的小燈泡、導線和開關外，還有：

A．直流電源（電動勢約為5 V，內阻可不計）

B．直流電流表（量程0~3 A，內阻約為0.1 Ω）

C．直流電流表（量程0~600 mA，內阻約為5 Ω）

D．直流電壓表（量程0~15 V，內阻約為15 kΩ）

E．直流電壓表（量程0~5 V，內阻約為10 kΩ）

F．滑動變阻器（最大阻值10 Ω，允許通過的最大電流為2 A）

G．滑動變阻器（最大阻值1 kΩ，允許通過的最大電流為0.5A）

實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數據．

(1)實驗中電流表應選用__，電壓表應選用__，滑動變阻器應選用____（均用序號字母表示）；

(2)請設計實驗電路并在圖1的方框中畫出實驗電路圖_________；

(3)某同學通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示．現把實驗中使用的小燈泡接到如圖3所示的電路中，其中電源電動勢E＝6 V，內阻r＝1 Ω，定值電阻R＝9 Ω，此時燈泡的實際功率為____W。（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）C E F； （2） （3）0.84

【解析】

(1) 燈泡的額定電壓為5V，因此電壓表選擇大于等于5V的即可，故選E；而燈泡的額定電流，故電流表應選擇C；因本實驗采用分壓接法，滑動變阻器應選小電阻；故滑動變阻器選擇F；

(2) 描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器采用分壓式接法；燈泡的電阻較小，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，所以電路圖如圖：

；

(3) 把定值電阻與電源整體看做等效電源，根據閉合電路歐姆定律得：U=6-10I，作出電源的U-I圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓U=0.38V，燈泡電流I=0.22A，燈泡實際功率P=UI=0.84W.