Question

20．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，現(xiàn)除了有一個標(biāo)有“5V，2.5W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：
A．直流電源（電動勢約為5V，內(nèi)阻可不計）
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．滑動變阻器（最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A）
G．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A）
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)．

（1）實驗中電流表應(yīng)選用C，電壓表應(yīng)選用E，滑動變阻器應(yīng)選用F （均用序號字母表示）；
（2）請設(shè)計實驗電路并在圖1的方框中畫出實驗電路圖；
（3）某同學(xué)通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示．現(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖3所示的電路中，其中電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R=9Ω，此時燈泡的實際功率為0.84W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗中給出的燈泡的額定值可以確定電流表及電壓表；由實驗要求可以確定接法，進(jìn)而可以確定滑動變阻器；
在坐標(biāo)系中作出電源的伏安特性曲線，則兩線的交點為燈泡的工作點，即可求出實際功率．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為5V，因此電壓表選擇大于等于5V的即可，故選E；而燈泡的額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2.5}{5}$=0.5A；故電流表應(yīng)選擇C；
因本實驗采用分壓接法，滑動變阻器應(yīng)選小電阻；故滑動變阻器選擇F；
（2）本實驗要求多測幾組數(shù)據(jù)，故采用分壓接法；同時因電流表內(nèi)阻與燈泡內(nèi)阻接近，故電流表選用外接法；故原理圖如圖所示；

（3）將定值電阻等效電源內(nèi)阻，作出等效電源的伏安特性曲線如圖所示；與燈泡的伏安特性曲線的交點為燈泡的工作點，由圖可知，此時燈泡的電壓為2.2V；電流為0.38A；
則燈泡的功率P=UI=2.2×0.38W=0.84W；

故答案為：（1）C  E  F；（2）如圖； （3）0.84

點評 本題考查描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗； 要注意明確本實驗的原理，同時注意實驗電路圖的選擇以及電表的選擇方法； 另外本題還要注意第3小問中的定值電阻應(yīng)等效為電源內(nèi)阻處理．