Question

5．某同學采用圖（a）所示實驗電路來描繪額定電壓為12V的小燈泡伏安特性曲線．

（1）將圖（b）的實物圖連接完整．
（2）某次實驗時，滑動變阻器的滑片從a向b滑動的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表原來幾乎沒有示數(shù)，直到接近b端時示數(shù)急劇增大．經(jīng)檢查所有電路連線及儀器都完好，則可能原因是：滑動變阻器阻值遠大于燈泡電阻
（3）若描繪出的伏安特性曲線如圖（c）所示，則燈泡的額定功率為6.6W．（保留兩位有效數(shù)字）
（4）若將兩盞這樣的燈泡與電動勢12V，內(nèi)阻4Ω的電源申聯(lián)，則燈泡的實際功率為2.0W．《保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖；
（2）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律以及滑動變阻器的作用進行分析，從而明確故障原因；
（3）根據(jù)圖象可找出對應的電壓和電流，由功率公式可求得額定功率；
（4）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可明確對應的電流和電壓的表達式，作出對應的圖象，根據(jù)圖象明確燈泡的實際電流和電壓，由功率公式可求得實際功率．

解答 解：（1）根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖，由圖可知，電流最大值為0.6A，故電流表量程選擇0.6A；如圖所示；

（2）滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測量滑動變阻器電壓，剛開始滑動觸頭P由A端向B端逐漸滑動時，電壓表的示數(shù)幾乎不變，說明隨著電阻的變小，滑動變阻器的電阻占整個電路電阻的比例變化不大，直到當滑動觸頭P滑至臨近B端時，電壓表的示數(shù)急劇變化，說明滑線變阻器的總電阻太大，
所以原因是：滑動變阻器阻值太大，有效使用的部分短；
（3）由圖可知，當電壓為12V時，電流為0.55A；故功率為：P=UI=12×0.55=6.6W；
（4）將兩盞這樣的燈泡與電源串聯(lián)，則燈泡的電流為I，則有：2U=E-Ir； U=$\frac{E}{2}-2r$=6-2r；作出對應的伏安特性曲線，二者之間的交點即為燈泡的工作點，則由圖可知，燈泡的電壓為5V，電流為0.4A，則功率為：P=UI=5×0.4=2.0W；


故答案為：（1）如圖；（2）滑動變阻器阻值遠大于燈泡電阻；（3）6.6；（4）2.0

點評 描繪小燈泡的伏安特性曲線是高中階段電學實驗考查的重點，是近幾年各地高考題目的出題熱點，本題突出了對于實驗原理、儀器選擇及U-I圖象處理等多方面內(nèi)容的考查，要重點明確伏安特性曲線的掌握和應用方法．