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，5A）
F．滑動(dòng)變阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄電池（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)）

（1）用如圖1所示的電路進(jìn)行測(cè)量，電壓表應(yīng)選用A，電流表應(yīng)選用D．滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E．（用序號(hào)字母表示）
（2）通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得此燈泡的伏安特性曲線如圖2所示．由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為10Ω，此時(shí)的功率為0.78W．
（3）若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì)6V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為11Ω的電阻．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（4）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還測(cè)出甲、乙、丙三種元件的伏安特性曲線分別如圖3、4、5所示．則下列說法正確的是AB．

A．甲元件可以用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻        B．乙元件可以用來制作金屬電阻溫度計(jì)
C．丙元件的阻值隨電壓升高而增大      D．圖3也可用來表示小燈泡的伏安特性曲線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓可明確所選的電壓表；由電燈泡的電流可確定電流表；根據(jù)電路的接法可確定滑動(dòng)變阻器；
（2）由圖象可得出額定電壓，由圖象可求得燈泡的正常工作時(shí)的電流，由歐姆定律可求得燈泡的正常工作時(shí)的電阻；
（3）要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)使燈泡達(dá)到額定值，由串聯(lián)電路的規(guī)律可知應(yīng)串聯(lián)的電阻．
（4）根據(jù)各元件的伏安特性曲線結(jié)合歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）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=$\frac{0.8}{2.8}$A=0.28A，故電流表應(yīng)選：D；
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；
（2）由圖可知，當(dāng)電壓為2.8V時(shí)，電流為0.28A，故電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8}{0.28}$Ω=10Ω；此時(shí)功率為：P=UI=2.8×0.28=0.78W
（3）要使燈泡串聯(lián)在6V的電源上正常工作，則與之串聯(lián)的電阻的阻值應(yīng)為6-2.8=3.2V；
此時(shí)電路中電流為0.28A，故應(yīng)串聯(lián)的電阻為：R′=$\frac{3.2}{0.28}$=11Ω；
（4）A、因a元件的I-U圖線是直線，說明其電阻不隨電壓的變化而變化，故可作為標(biāo)準(zhǔn)電阻，故A正確，
B、乙元件電阻隨增大而增大，故可以用來制作金屬電阻溫度計(jì)；故B正確；
C、丙元件的阻值隨電壓升高而降低，故C正確，
D、圖3電阻保持不變，與燈泡電阻的性質(zhì)不符；故D錯(cuò)誤．
故選：AB．
故答案為：（1）A，D，E   （2）10Ω  （3）11Ω；（4）AB．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)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．