Question

【題目】一只小燈泡，額定功率為0．75W，額定電壓值已模糊不清．A小組的同學(xué)想測(cè)定其額定電壓值，于是先用歐姆表測(cè)出該燈泡的電阻約為3Ω，然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓U＝＝1．5V．B小組同學(xué)認(rèn)為A小組測(cè)量方法有誤，他們利用下面可供選擇的器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測(cè)量通過燈泡的電流和它兩端的電壓，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)繪制燈泡的UI圖線，進(jìn)而找到燈泡的額定電壓．

A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）

B．電流表A1（量程1 500mA，內(nèi)阻約0．02Ω）

C．電流表A2（量程500mA，內(nèi)阻約0．6Ω）

D．滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω）

E．滑動(dòng)變阻器R2（0～100Ω）

F．電源E（電動(dòng)勢(shì)4．0V，內(nèi)阻不計(jì)）

G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干H．待測(cè)燈泡L（額定功率0．75W，額定電壓未知）

（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，B小組的同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，在下面圖a所給的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖．上述器材中，電流表選________（選填“A1”或“A2”）；滑動(dòng)變阻器選________（選填“R1”或“R2”）．

（2）當(dāng)電壓達(dá)到1．23V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗，當(dāng)達(dá)到2．70V時(shí)，燈泡功率已超過額定功率，便立即斷開開關(guān)，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下面表格中．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0．20	0．60	1．00	1．40	1．80	2．20	2．70
I/mA	80	155	195	227	255	279	310

請(qǐng)你根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖b中作出燈泡的UI圖線．

（3）由圖像得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為________V；顯然這一結(jié)果大于1．5V，究其原因是________________．

Answer 1

【答案】（1）電路原理圖如圖甲所示；A2；R1；

（2）如圖乙所示；

（3）2．5（2．4～2．6均可）；燈泡的冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻（或燈泡電阻隨溫度升高而變大）

【解析】

試題分析：（1）題目表格中電流最大310mA，考慮測(cè)量的精確度，故電流表選擇A2；

要描繪小燈泡的U-I圖象，電壓要從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器從分壓式接法，故選擇小量程的變阻器方便操作，故變阻器選擇R2；電路如圖；

（2）小燈泡的U-I圖象如圖所示：

（3）小燈泡的功率為0．75W；當(dāng)電壓為2．5V時(shí)，電流為0．3A，此時(shí)電功率為：P=UI=2．5×0．3=0．75W，恰好等于額定功率，故額定電壓為2．5V；顯然這一結(jié)果大管于1．5 V，究其原因是燈泡電阻隨著溫度的升高而升高；