Question

18．某同學(xué)想通過“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來測量一小燈泡的額定功率．所用器材如下：
待測小燈泡一只：額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐
電壓表一只：量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ
電流表一只：量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω
滑動變阻器一只
干電池兩節(jié)
開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

①請在圖甲中補全測量小燈泡額定功率的電路圖．
②圖甲中開關(guān)S閉合之前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于B（選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）；
③該同學(xué)通過實驗得到了小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．小燈泡的額定功率是0.51W；如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是0.10W．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）通過燈泡的電阻與電流表、電壓表內(nèi)阻比較，分析其是大電阻還是小電阻，確定電流表的內(nèi)外接．
（2）滑動變阻器運用分壓式接法，電鍵閉合前，使得測量電路部分處于短路，起保護(hù)作用．
（3）從伏安特性圖線中找出電壓為2.5V時的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率．作出電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=7.5Ω的電源的I-U圖線，與伏安特性圖線的交點橫縱坐標(biāo)表示此時的電流和電壓大小，從而根據(jù)P=UI求出實際功率

解答 解：（1）燈泡的電阻約為幾歐，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法．電路圖如圖所示．
（2）圖甲中開關(guān)S閉合之前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于B端，使得閉合電鍵后，測量電路部分處于短路狀態(tài)，電壓表、電流表示數(shù)為0，起保護(hù)作用．
（3）當(dāng)U=2.5V時，電流I=0.205A，所以額定功率P=UI=2.5×0.205W=0.51W．
作出電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=5Ω的電源的I-U圖線，如圖，交點對應(yīng)的電壓和電流分別為：1.0V、0.10A，所以實際功率P=UI=1.0×0.10=0.10W．
故答案為：①如圖所示
②B端
③0.51，0.10．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握電流表內(nèi)外接選擇的方法，難點是與電源連接求實際功率，因為燈泡的電阻是隨U的變化而變化的，所以必須用圖象的方法來解決．