Question

18．有一個額定電壓為2.0V，額定功率約為0.6W的小燈泡，現要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線，有下列器材選用：
A．電壓表（0-3V，內阻6kΩ）；
B．電壓表（0-15V，內阻30kΩ）；
C．電流表（0-3A，內阻0.1Ω）；
D．電流表（0-0.6A，內阻0.5Ω）；
E．滑動變阻器R₁（10Ω，2A）；
F．滑動變阻器R₂（100Ω，1A）；
G．蓄電池（電動勢6V，內阻不計）．
（1）要求小燈泡兩端的電壓從零開始增大，應選擇圖甲中的電路b．（填“a”或“b”）

（2）用正確的電路進行測量，電壓表應選用A，電流表應選用D，滑動變阻器應選用E．（用序號字母表示）
（3）通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為8Ω．
（4）將此燈泡與電動勢6V、內阻不計的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯一個阻值為16Ω的電阻．

Answer 1

分析 （1）根據實驗原理明確電路接法；
（2）根據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；根據電路的接法可確定滑動變阻器；
（3）由圖象可得出額定電壓，由圖象可求得燈泡的正常工作時的電流，由歐姆定律可求得燈泡的正常工作時的電阻；
（4）要使燈泡正常發(fā)光，應使燈泡達到額定值，由串聯電路的規(guī)律可知應串聯的電阻．

解答 解：（1）本實驗中要求使電壓從零開始調節(jié)，故應采用分壓接法；故電路圖應選擇b；
（2）由題意可知，燈泡的額定電壓為2.0V，故電壓表的量程應大于2.0V，故電壓表應選3V量程，故選A；
由P=UI可得，電流為I=$\frac{0.6}{2}$A=0.3A，故電流表應選D；
③本實驗中應選用分壓接法，故滑動變阻器應選小電阻，故滑動變阻器選E；
④由圖可知，當電壓為2.0V時，電流為0.25A，故電阻為：R=$\frac{2.0}{0.25}$=8Ω；
⑤要使燈泡串聯在6V的電源上正常工作，則與之串聯的電阻的兩端的電壓應為6-2.0=4V；
此時電路中電流為0.25A，故應串聯的電阻為：R′=$\frac{4}{0.25}$=16Ω；
故答案為：（1）b；（2）A，D，E；（3）8；（4）16．

點評 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，會利用歐姆定律進行分析求解．注意由于燈泡電阻隨溫度的變化而變化，故不能直接利用燈泡電阻由歐姆定律求解．