Question

【題目】某硏究性學(xué)習(xí)小組為了研究標(biāo)有“3.0V，15W”字樣小燈泡的伏安特性曲線，設(shè)計(jì)并完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。以下是實(shí)驗(yàn)中可供選擇的器材

A.直流電源E(5V，內(nèi)阻約0.5Ω)

B.電流表A1(0~3A，內(nèi)阻約0.1Ω)；

C.電流表A2(0~0.6A，內(nèi)阻約1Ω)；

D.電壓表V1(0~3V，內(nèi)阻約3kΩ)；

E.電壓表V2(0~15V，內(nèi)阻約15kΩ)；

F.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω，額定電流1A)

G.滑動(dòng)變阻器R2(0~1000Ω，額定電流0.5A)；

H.開關(guān)、導(dǎo)線等

(1)請選用合適的器材，在虛線框中畫出電路圖，并標(biāo)出所選器材的符號(hào)______。

(2)某次讀數(shù)如圖所示，則電流表的讀數(shù)為___________，電壓表的讀數(shù)為___________。

(3)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得小燈泡兩端的電壓與通過它的電流的數(shù)據(jù)描繪出該小燈泡的U-I曲線如圖甲所示：

根據(jù)圖甲所作出的小燈泡U-I曲線，可判斷圖乙中關(guān)系圖象正確的是___________。(圖中P為小燈泡的功率，I為通過小燈泡的電流)

(4)某同學(xué)將兩個(gè)完全相同的這種小燈泡并聯(lián)接到如圖丙所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=3Ω，則此時(shí)每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為__________W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】（1）如圖；

（2）0.42A 2.30V （3）B （4）0.31（0.30-0.32）

【解析】

（1）燈泡的額定電壓為3V，則電壓表選擇V1；額定電流為，可知電流表選擇A2；滑動(dòng)變阻器要用分壓電路，則選擇阻值較小的R1；因小燈泡的電阻較小，則用電流表外接電路；電路圖如圖；

（2）電流表的量程為0.6A，則讀數(shù)為0.42A；電壓表的量程為3V，則讀數(shù)為2.30V；

（3）由小燈泡U-I曲線可知，小燈泡的電阻隨電流的增加而增大；根據(jù)P=I2R可知I2=P，可知隨R的增加I2-P圖像的斜率減小，故圖像B正確；

（4）設(shè)通過燈泡的電流為I，燈泡兩端電壓為U，根據(jù)圖丙所示電路圖，由閉合電路歐姆定律可得：E=U+2Ir，則：U=E-2Ir，即：U=3-6I，在燈泡U-I圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出：U=3-6I的圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓：U=0.9V，通過燈泡的電流：I=0.35A，每個(gè)燈泡的實(shí)際功率：P=UI=0.9×0.35=0.31W；