Question

13．有一個(gè)額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I-U圖線，有下列器材供選用：
A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻6kΩ）；      B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻30kΩ）；
C．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.1Ω）；       D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）；           F．滑動(dòng)變阻器（200Ω，0.5A）；
G．蓄電池（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)）．

（1）某同學(xué)誤將電流表和電壓表接成如圖甲所示的電路，其他部分連接正確，接通電源后，小燈泡的發(fā)光情況是不發(fā)光．要求小燈泡的電壓從零開始增大，應(yīng)選擇圖乙中的電路圖是b．（填“a”或“b”）
（2）用正確的電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用A，電流表應(yīng)選用D．（用序號字母表示）
（3）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E．（用序號字母表示）
（4）通過實(shí)驗(yàn)測得此燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示．由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為9.7Ω．
（5）若將此燈泡連接在另一電動(dòng)勢為3V、內(nèi)阻為5Ω的電源上，燈泡的實(shí)際功率為0.43W（此空答案取兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，從而確定對應(yīng)的電路接法；
（2）根據(jù)小燈泡的額定電壓可以選出電壓表，根據(jù)燈泡的額定功率可求出額定電流，則可確定出電流表；
（3）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法可選出滑動(dòng)變阻器；
（4）由圖可知燈泡的電壓和電流，再根據(jù)歐姆定律可求得電阻大��；
（5）在I-U圖象中作出燈泡的伏安特性曲線，兩圖的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，由圖可知電壓和電流，由P=UI可求得電功率．

解答 解：（1）由于電壓表串聯(lián)在電路中，故電路中電流很小，小燈泡不發(fā)光；題目中要求多測幾組數(shù)據(jù)，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；燈泡內(nèi)阻較��；故電流表選用外接法；故應(yīng)選b電路；
（2）由題意可知，燈泡的額定電壓為2.8V，故電壓表的量程應(yīng)大于2.8V，故電壓表應(yīng)選3V量程，故選A；
由P=UI可得電流為：I=0.29A，故電流表應(yīng)選D；
（3）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選小電阻，故滑動(dòng)變阻器選E；
（4）由圖可知，當(dāng)電壓為2.8V時(shí)，電流為：I=0.29A，故電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8}{0.29}$=9.7Ω：
（5）在I-U圖象中作出燈泡的伏安特性曲線如圖所示，則由圖可知，燈泡的工作電壓為1.8V，電流為0.24A，則實(shí)際功率為：
P=UI=1.8×0.24=0.43W；
故答案為：（1）不發(fā)光；b；（2）A；D；（3）E；（4）9.7；（5）0.43．

點(diǎn)評 本題考查測量小燈泡的伏安特性曲線，要注意電表的正確選擇；明確電路的接法，會(huì)利用歐姆定律進(jìn)行分析求解，注意由于燈泡電阻隨溫度的變化而變化，故應(yīng)注意正確應(yīng)用伏安特性曲線進(jìn)行分析工作狀態(tài)．