Question

14．有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线．有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）    B．电压表（0～10V，内阻约为20kΩ）
C．电流表（0～0.3A，内阻约为1Ω）     D．电流表（0～0.6A，内阻约为0.4Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）             F．学生电源，电键，导线若干

①实验中所用电压表应选用A，电流表应选用D （填“A”或“B”或“C”或“D”）．
②实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，请用笔划线代替导线，将图1中实物连接成满足实验要求的测量电路．
③同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的U-I图线如图2所示，若用电动势为2V，内阻不计的电源给该小灯泡供电，该小灯泡的实际功率是0.80 w．（计算结果保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡正常发光时的电流选择电流表．
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出电路图．
（3）图象求出灯泡两端电压所对应的电流，由P=UI求出灯泡功率．

解答 解：（1）灯泡额定电压为4V，电压表应选A；灯泡的额定电流为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4}$=0.5A，选择0-3A量程的电流表量程偏大，测量误差大，所以选择量程为0.6A的电流表，即选电流表D．
（2）描绘灯泡的U-I图象，要测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡的电阻大约为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω，远小于电压表的内阻10kΩ，属于小电阻，所以电流表采用外接法，电路图如图所示．根据电路图可得出对应的实物图；
（3）电源的电动势为2V，内阻不计，则灯泡两端电压为2V，由图可知，电流为0.4A；
则功率P=UI=2×0.4=0.80W；
故答案为：（1）A；D；（2）实物图如图所示；（3）0.80W．

点评 解决本题的关键掌握器材选取的原则，以及知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，以及电流表内外接的区别．