Question

2．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V、2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的 U-I 圖線．現(xiàn)有下列器材供選用：

A．電壓表（0～5V，內(nèi)阻約 10kΩ）
B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約 20kΩ）
C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約 0.4Ω）
D．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）
E．滑動(dòng)變阻器（500Ω，1A）
F．學(xué)生電源（直流 6V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實(shí)驗(yàn)，理由是電壓應(yīng)從零開始變化；
（2）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選A，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用D；（用序號(hào)字母表示）
（3）把圖丙中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線補(bǔ)充連接成實(shí)物電路圖；
（4）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特性曲線（如圖丁所示），若用電動(dòng)勢(shì)為
3V、內(nèi)阻為 2.5Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實(shí)際功率是0.80W；（保留兩位有效數(shù)字）
（5）某興趣小組想用多用電表來粗測(cè)燈泡的電阻，測(cè)量過程表筆的位置如圖所示，其測(cè)量方法正確的是

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器分壓及限流接法的不同作用，結(jié)合題意選擇滑動(dòng)變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內(nèi)阻間的大小關(guān)系確定電流表的接法．
（2）儀表的選擇應(yīng)本著安全準(zhǔn)確的原則；電壓表要測(cè)量燈泡兩端的電壓，故應(yīng)通過燈泡的額定電壓值判斷需要的電壓表；由流過燈泡的電流判斷需要的電流表；由題意判斷需要的滑動(dòng)變阻器．
（3）對(duì)照電路圖連接實(shí)物圖，注意電流從電流表電壓表正接線柱流入；
（4）作出電源的伏安特性曲線如圖所示，兩圖的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，則可求出燈泡的功率；
（5）注意在測(cè)量時(shí)要注意手不能接觸金屬桿；掌握多用電表讀數(shù)方法即可．

解答 解：（1）在用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I一U圖線的實(shí)驗(yàn)中，電壓要從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，所以電路圖選用圖甲．
（2）因燈泡的額定電壓為4V，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于4V，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確；故只能選用0～5V的電壓表，故選A；
而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故選D
（3）對(duì)照電路圖連接實(shí)物圖，注意電流從電流表電壓表正接線柱流入，如圖：

（4）作出電源的伏安特性曲線如圖所示，兩圖的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，則可知，燈泡的電壓為1.8V，電流為0.38A，則功率P=UI=1.9×0.42=0.80W；
（5）燈泡內(nèi)阻是接在中間及邊緣金屬殼處，故要想正確測(cè)量應(yīng)讓兩表筆分別接中間及邊緣金屬處即可；同時(shí)注意手不能接觸金屬桿；故只有D正確；
故答案為：（1）電壓應(yīng)從零開始變化；（2）A；D；（3）如圖所示；（4）0.80；（5）D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)中的儀表選擇及接法的選擇；應(yīng)注意滑動(dòng)變阻器分壓及限流接法的區(qū)別及應(yīng)用，同時(shí)還應(yīng)明確內(nèi)外接法的不同及判斷．