Question

18．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的規(guī)格為“2V，0.5W”．除了開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還有如下器材：
電壓表V，量程0～3V，內(nèi)阻約5kΩ
電流表A₁，量程0～500mA，內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A₂，量程0～300mA，內(nèi)阻約4Ω
滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值10Ω，額定電流2.0A
滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值100Ω，額定電流1.0A
直流電源E，電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為0.5Ω
（1）上述器材中，電流表應(yīng)選A₂，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁．（填器材符號(hào)）
（2）請(qǐng)根據(jù)所選的器材，在圖甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，連接實(shí)驗(yàn)電路．

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)描點(diǎn)連線得到了小燈泡的伏安特性曲線，如圖乙．則可確定小燈泡的功率P與U ²和I²的關(guān)系，下列示意圖中正確的是D．

（4）將被測(cè)小燈泡與一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)電阻為5Ω的電源串聯(lián)組成閉合回路，則通過(guò)小燈泡的電流為0.15A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給出的燈泡可明確其電流值，從而選擇電流表；根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可明確滑動(dòng)變阻器的選擇；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確滑動(dòng)變阻器及電流表的接法，從而確定原理圖；再根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；
（3）根據(jù)圖象判斷燈泡電阻隨電流的變化關(guān)系，然后應(yīng)用電功率公式解題；
（4）在I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線，則交點(diǎn)為電源的工作點(diǎn)．

解答 解：（1）由圖可知，電燈泡電壓為2V，電功率P=0.5W，則電流I=0.25A=250mA，故電流表應(yīng)選擇A₂；
因本題中電流由零開(kāi)始調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的R₁；
（2）本實(shí)驗(yàn)中采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用電流表外接法，實(shí)物圖如圖所示：
（3）A、因電阻隨著溫度的增大而增大；則由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，P-U₂圖象的斜率越來(lái)越小，故AB錯(cuò)誤；
C、由圖c所示圖象可知，隨電流增大，燈泡電阻R增大，燈泡實(shí)際功率P=I²R，由于隨I增大，燈泡電阻R增大，則P-I²圖象的斜率逐漸增大，故D正確，C錯(cuò)誤．
故選：D
（4）在I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線，則交點(diǎn)為電源的工作點(diǎn)，由圖可知，燈泡的電流為：0.15A；

故答案為：（1）A₂，R₁； （2）如圖所示；（3）D，（4）0.15

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于伏安法描繪小燈泡的伏安特性曲線以及測(cè)電阻等實(shí)驗(yàn)；當(dāng)要求電流從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法．同時(shí)注意明確圖象的性質(zhì)和應(yīng)用．