Question

16．描繪標(biāo)有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線．要求小燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到3V，且便于操作．已選用的器材有：
電池組（電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表（量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電壓表（量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的A（填字母代號(hào)）．
A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）
B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）
（2）先用多用電表粗測(cè)小燈泡電阻，若用“×1”擋測(cè)量電阻，多用電表表盤如圖1所示，則讀數(shù)為8.0Ω．
（3）該實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用圖2中的C．（填字母代號(hào)）

（4）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示．如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為2.0V，內(nèi)阻為10Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是0.1W．

Answer 1

分析 （1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（2）歐姆表的電阻等于指針的讀數(shù)與檔位的乘積；
（3）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后選擇電路圖；
（4）在I-U圖象中做出等效電源的伏安特性曲線，兩圖象的交點(diǎn)為燈泡的實(shí)際工作點(diǎn)，由圖讀出電流值和電壓值則可求得功率．

解答 解：（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇小電阻A；
（2）歐姆表讀數(shù)為：8×1=8.0Ω；
（3）燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{0.6}$=15Ω，電流表內(nèi)阻約為5Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選圖C所示電路；
（4）在對(duì)應(yīng)的I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線如圖所示，兩圖的交點(diǎn)表示燈泡的工作點(diǎn)，則由圖可知，電壓U=1.0V，電流I=0.1A，則功率P=UI=1.0×0.1=0.1W．
故答案為：（1）A；（2）8.0；（3）C；（4）0.1．

點(diǎn)評(píng) 要熟記電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本要求：伏安法測(cè)電阻時(shí)注意電流表內(nèi)外接法的選擇方法，當(dāng)待測(cè)電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，電流表用外接法；當(dāng)待測(cè)電阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻時(shí)，電流表用內(nèi)接法．在要求電流或電壓值從零調(diào)時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式，此時(shí)應(yīng)選阻值小的變阻器．