Question

15．小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究這一現(xiàn)象．所提供的器材有：

代號(hào)	器材規(guī)格
A	電流表（A1）量程0-0.6Ω，內(nèi)阻約0.125A
B	電流表（A2）量程0-3A，內(nèi)阻約0.025
C	電壓表（V1）0-3V，3kΩ
D	電壓表（V2）量程1-15V，內(nèi)阻約15kΩ
E	滑動(dòng)變阻器（R1）總阻值約10Ω
F	滑動(dòng)變阻器（R2）總阻值約200Ω
G	電池E電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻很小
H	導(dǎo)線(xiàn)若干，電鍵K

（1）請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)選擇的器材是：電流表為A，電壓表為C，滑動(dòng)變阻器為E（以上均填寫(xiě)器材代號(hào)）．
（2）請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖并在圖1中畫(huà)出．
（3）若將該小燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)是2V，內(nèi)阻是2.5Ω的電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率為0.39W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖2中數(shù)據(jù)可明確最大電流和電壓，則可明確電壓表和電流表的示數(shù)；根據(jù)分壓接法可明確滑動(dòng)變阻器的選擇；
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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)系確定電流表接法；
（3）在燈泡的U-I圖象同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象，兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)值是用該電源給小燈泡供電時(shí)的電壓與電流值，由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，電流的最大值為0.5A； 故電流表電流表量程為0.6A的A； 最大電壓為2.5V，故電壓表選擇C； 因本實(shí)驗(yàn)采用分壓接法，故采用小電阻E；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開(kāi)始變化，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；燈泡最大電阻R=$\frac{2.00}{0.50}$=4Ω，電壓表內(nèi)阻約為2kΩ，電流表內(nèi)阻約為0.2Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)物電路圖如圖所示，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；原理圖如圖所示；

（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象，圖象如圖所示．

由圖象可知，用該電源給燈泡供電時(shí)，燈泡兩端電壓U=1.00V，電流I=0.39A，燈泡實(shí)際功率為：
P=UI=1.0×0.39≈0.39W；
故答案為：（1）A；C； E； （2）如圖所示； （3）0.39．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路是實(shí)驗(yàn)常考問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵是根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器采用分壓接法還是采用限流接法，根據(jù)待測(cè)電路元件電阻大小與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法．