Question

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，需測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“”燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流．現(xiàn)有如下器材：

直流電源（電動(dòng)勢(shì)3．0V，內(nèi)阻不計(jì)）

電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約0．1Ω）

電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω）

電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）

電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約200kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流1A）

滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～1kΩ，額定電流300mA）

(1)在該實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選擇______（填“A1”或“A2”），電壓表應(yīng)選擇______（填“V1”或“V2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 ________（填“R1”或“R2”）．

(2)某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖甲所示的電路，請(qǐng)?jiān)谝覉D方框中完成實(shí)驗(yàn)的電路圖________________．

(3)該同學(xué)連接電路后檢查所有元器件都完好，電流表和電壓表已調(diào)零，經(jīng)檢查各部分接觸良好．但閉合開關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為___________．

(4)如圖是學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線．若將該燈泡與一個(gè)6.0Ω的定值電阻串聯(lián)，直接接在題中提供的電源兩端，請(qǐng)估算該小燈泡的實(shí)際功率P=______W（保留兩位有效數(shù)字）．（若需作圖，可直接畫在圖中）

Answer 1

【答案】A2 V1 R1 h 0.37W（0.35W~0.38W）

【解析】

(1)[1]燈泡額定電流

I=P/U=1.5/3A=0.5A，

電流表選A2(量程600mA，內(nèi)阻約5Ω)；

[2]燈泡額定電壓為3V，如果選擇15V量程則誤差太大，故電壓表只能選V1(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；

[3]描述小燈泡的伏安特性曲線，要求電流從零開始變化，需采用分壓電路．為保證電路安全，方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選：R1(阻值010Ω，額定電流1A)；

(2)[4]由實(shí)物電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法．根據(jù)實(shí)物電路圖作出電路圖，如圖所示:

[5]小燈泡的亮度可以發(fā)生變化，但電壓表、電流表無(wú)法調(diào)為零，說(shuō)明分壓電路變成限流電路，導(dǎo)線h斷路；

(4)[6]電動(dòng)勢(shì)為3V的電源與6.0Ω的定值電阻串聯(lián)組成等效電源，在燈泡伏安特性曲線中作出等效電源的UI圖象，如圖所示:

兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)值為：

U=1.2V，I=0.3A，

燈泡功率為：

P=UI=1.2V×0.3A≈0.36W.