Question

9．小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨著溫度的升高為變大，某同學(xué)對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究．
（1）現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5V，2.5W”的小燈泡．導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有：
A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為5V，內(nèi)阻可不計(jì)）
B．直流電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．直流電流表（量程0～600mA，內(nèi)阻約為5Ω）
D．直流電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）
E．直流電壓表（量程0～5V，內(nèi)阻約為10kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω，允許通過(guò)的最大電流為2A）
G．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過(guò)的最大電流為0.5A）
實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù)．
①實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用C，電壓表應(yīng)選用E，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用F．（均用序號(hào)字母表示）
②用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓），在圖1虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖2所給的坐標(biāo)紙中畫(huà)出小燈泡的U-I曲線．

I/A	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（2）將本題中的燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5V，內(nèi)阻是20Ω的電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是0.28W．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)燈泡額定電壓選擇電源，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表．
②描繪小燈泡伏安特性曲線，要電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出燈泡的U-I圖象．
（2）在同一坐標(biāo)系中作出電源的U-I圖象，該圖象與燈泡U-I圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)值就是用該電源給燈泡供電時(shí)的電壓與電流值，然后求出功率．

解答 解：（1）①燈泡額定電壓是2.0V，故電壓表選擇E，燈泡額定電流為0.5A，則電流表應(yīng)選C；因本實(shí)驗(yàn)采用分壓接法，故應(yīng)選擇小電阻，故選F；
②描繪燈泡伏安特性曲線，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，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)驗(yàn)電路圖如圖甲所示；根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，作出燈泡的U-I圖象，如圖所示．

（2）在燈泡的U-I圖象坐標(biāo)系中作出電池的U-I圖象，如圖所示；由圖象可知，用該電池給燈泡供電時(shí)，燈泡兩端電壓為0.8V，電流為0.35A，則燈泡實(shí)際功率P=UI=0.8×0.35=0.28W．
故答案為：（1）①C；E；F；②如圖所示；（2）0.28．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、作圖象、求燈泡實(shí)際功率等問(wèn)題；要正確實(shí)驗(yàn)器材的選取原則；要掌握描點(diǎn)法作圖的方法；要學(xué)會(huì)應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、計(jì)算答題．