Question

1．某實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)描繪一個(gè)規(guī)格為“3V0.25A”的LED燈的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

A．電流表A₁（量程為0.6A，內(nèi)阻約為10Ω）
B．電流表A₂（量程為300mA，內(nèi)阻約為5Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0-20Ω，允許的最大電流為1A）
D．滑動(dòng)變阻器R₂（阻值范圍0-200Ω，允許的最大電流為0.3A）
E．電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ）
F．開關(guān)S
G．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻很�。�
（1）為使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表選取B，滑動(dòng)變阻器選取C（填寫器材前的字母序號(hào)）
（2）圖甲中已經(jīng)連接了部分電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整．
（3）為得到伏安特性曲線，以電壓表讀數(shù)U為橫軸，電流表讀數(shù)I為縱軸，將實(shí)驗(yàn)中得到的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行了描點(diǎn)，如圖乙所示，請(qǐng)完成I-U圖象．
（4）如果將此LED燈連入圖丙所示電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)為3V，電源內(nèi)阻與保護(hù)電阻R0的總阻值為15Ω，開關(guān)S閉合后，小燈泡的功率為0.12W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)額定電流值可選擇對(duì)應(yīng)的電流表；根據(jù)電路的接法可以選擇滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)原理圖，明確電路接法即可連接實(shí)物圖；
（3）由描點(diǎn)法即可得出對(duì)應(yīng)的I-U圖象；
（4）由已知條件得出電源及保護(hù)電阻的歐姆定律表達(dá)式，作出對(duì)應(yīng)的圖象，則可得出燈泡中的實(shí)際電流．

解答 解：（1）電流最大為0.25A，故電流表應(yīng)選擇300mA的量程B；
由圖可知，本實(shí)驗(yàn)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用小電阻；故選C；
（2）根據(jù)原理圖，將實(shí)物圖連接，如圖所示；
（3）用平滑曲線將各點(diǎn)連接，如圖所示；
（4）將保護(hù)電阻作為電源的內(nèi)阻進(jìn)行處理，則可以認(rèn)為電源為3V，內(nèi)阻為15Ω；
作出電源的伏安特性曲線如圖所示；兩圖的交點(diǎn)即為燈泡的工作點(diǎn)；則由圖可知，電壓為0.85V；電流為0.14A；故功率P=UI=0.85×0.14=0.12W；
故答案為：（1）①（2）如圖；（3）a；（4）如圖；（5）增大；（6）0.12

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)，根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器的接法、根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵．要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．