Question

19．某同学用实验描绘标有“4.8V，0.3A”小灯泡的实际电功率P随电压U变化的图线．可供选择的仪器还有：
A．电流表：量程0～0.6A，内阻约为1Ω
B．电流表：量程0～3A，内阻约为0.2Ω
C．电压表：量程0～6V，内阻约为2kΩ
D．滑动变阻器：阻值范围0～20Ω，额定电流2A
E．滑动变阻器：阻值范围0～2kΩ，额定电流0.5A
G．电池组：电动势6V，内阻约为1Ω
（1）为了使测量尽可能地准确，要使小灯泡两端电压从0到4.8V连续变化且方便调节，除了导线和电键外，电流表应选A，滑动变阻器应选D．（填字母代号）
（2）小灯泡、电流表和电压表三者之间接法应该采用图甲、乙中甲．

（3）根据实验测量的数据描出的P-U图线如图丙所示，试计算小灯泡在1.5V电压下工作时的电阻阻值为2.25Ω．

Answer 1

分析 （1）实根据灯泡正常发光时的电流选择电流表，在保证电路安全的前提下，为方便实验操作选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法；
（3）由图象求出电压所对应的功率，然后由电功率公式求出电阻阻值．

解答 解：（1）灯泡额定电流为0.3A，则电流表选A；要求小灯泡的两端电压从0～4.8V连续变化，则滑动变阻器应采用分压接法；
为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的D，
（2）灯泡正常发光时的电阻R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.8}{0.3}$=16Ω，电流表内阻约为1Ω，电压表内阻约为2kΩ，相对来说，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，故选：甲；
（3）由图乙所示图象可知，电压为1.5V时灯泡功率为1W，″此时灯泡电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{1．{5}^{2}}{1}$=2.25Ω；
故答案为：（1）A；D；（2）甲；（3）2.25．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、求灯泡电阻；确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路图的关键．当电压从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法．