Question

4．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：
A．小燈泡L，規(guī)格“2.0V，約幾Ω”；
B．電壓表V₁，量程300mV，內(nèi)阻300Ω；
C．電壓表V₂，量程6V，內(nèi)阻約為6kΩ；
D．電流表A₁，量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω；
E．電流表A₂，量程300mA，內(nèi)阻1Ω；
F．滑動變阻器R₁，最大阻值200Ω；
G．滑動變阻器R₂，最大阻值10Ω；
H．定值電阻R₀，阻值2700Ω；
I．電動勢4.5V直流電源一只，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．
（1）實驗中電壓應(yīng)選V₁，電流表應(yīng)選A₁，滑動變阻器應(yīng)選R₂；（填定器材代號）
（2）請在圖甲中補全該實驗的電路圖．
（3）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”）．
（4）該同學(xué)通過實驗作出了小燈泡的伏安特性曲線，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.8W．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）明確給出的燈泡額定值進行分析，根據(jù)安全和準(zhǔn)確性原則選擇電表；根據(jù)滑動變阻器接法確定所選擇的滑動變阻器；
（2）明確滑動變阻器采用分壓接法；同時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．
（3）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，起保護作用；
（4）從伏安特性圖線中找出電壓為2.0V時的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為2.0V，故電壓表只能選擇V₁與定值電阻R₀串聯(lián)使用；由乙圖可知，實驗中電流最大約為0.5A，故電流表應(yīng)選擇A₁；實驗中采用滑動變阻器分壓接法，因此應(yīng)采用總阻值較小的R₂；
（2）由以上分析可知，本實驗采用滑動變阻器分壓接法，同時因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用相對電源的電流表外接法，同時電壓表為V₁與R₀串聯(lián)，故原理圖如圖所示；
（3）由給出的圖可知，分壓電路只能與滑動變阻器右側(cè)并聯(lián)，故為了讓測量電路部分電壓由零開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器開始位置應(yīng)在B端；
（4）由圖可知，當(dāng)燈泡電壓為2V時，電流為0.4A，則燈泡功率P=UI=2×0.4=0.8W；
故答案為：（1）V₁；A₁；R₂；（2）如圖所示；（3）B；（4）0.8．

點評 本題考查測量燈泡伏安特性曲線的實驗數(shù)據(jù)處理以及實驗注意事項，解決本題的關(guān)鍵掌握電流表內(nèi)外接選擇的方法，明確根據(jù)圖象確定額定功率的基本方法．