Question

20．（1）為描繪某一額定電壓為3V的小燈泡的U-I曲線，先用多用電表的歐姆檔粗測(cè)其電阻，讀數(shù)情況如圖（1），則小燈泡的電阻R₁=6Ω，若接著再用該表測(cè)量一阻值約2kΩ的電阻的阻值，則選擇開關(guān)應(yīng)該置于×100倍率檔位，換擋后，在測(cè)電阻之前，應(yīng)該先將紅黑表筆接觸進(jìn)行歐姆調(diào)零．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，已有已知滿足要求的電流表，但無合適的電壓表，為了把已知偏電流I_g=3mA，內(nèi)阻R_g=100Ω的表頭改裝成量程為3V的電壓表，需串聯(lián)一個(gè)阻值R=900Ω的電阻；
（3）現(xiàn)將改裝后的電壓表接入如圖（2）的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如表的數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D（3）所給的坐標(biāo)系中描繪出小燈泡的伏安特性曲線；

U/V	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

（4）若將該燈泡直接接到電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻r=10Ω的電源兩端，根據(jù)前面提供的信息，可以求得該燈泡實(shí)際消耗的功率為P=0.091W．

Answer 1

分析 換檔后要電路變化了要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．再測(cè)量讀數(shù)，讀數(shù)要乘以倍率．用描點(diǎn)法作出圖象．
把電流計(jì)改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出串聯(lián)電阻阻值．
由于燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，故不能直接由閉合電路歐姆定律求電流；根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線，求出燈泡的電壓、電流根據(jù)P=UI可以求出燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）用多用電表的歐姆檔測(cè)某一額定電壓為3V的小燈泡的電阻，讀數(shù)情況如圖2，則小燈泡的電阻R_L=6.0Ω；
接著再用該電表測(cè)量阻值約2kΩ的電阻的阻值，則選擇開關(guān)應(yīng)該置于×100倍率檔位；換檔后，在測(cè)電阻之前，應(yīng)該先進(jìn)行歐姆調(diào)零．
（2）把電流計(jì)改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，
分壓電阻阻值：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{0.003}$-100=900Ω；
（3）將表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)后用平滑的曲線連接即可，圖象如圖所示：

（4）畫出電源的U-I曲線，與小燈泡伏安曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓和電流即為此時(shí)小燈泡的實(shí)際電壓與電流，根據(jù)P=UI即可求得實(shí)際功率；
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，則有U=2-10I，畫出U-I圖象如圖所示，
交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓與電流即為小燈泡此時(shí)的實(shí)際電壓與電流，所以小燈泡兩端電壓為0.7V，電流I=O.13A，
所以實(shí)際功率為：P=UI=0.7×0.13W=0.091W
故答案為：（1）6、×100、將紅黑表筆接觸進(jìn)行歐姆調(diào)零
（2）900
（3）如圖；
（4）0.091

點(diǎn)評(píng) 學(xué)會(huì)多用電表的使用，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法作圖．本題的難點(diǎn)在于球燈泡的時(shí)間功率，因?yàn)闊襞莸碾娏麟S電壓的變化而變化，只能通過作圖法解決．