题目内容
【题目】某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,已知小灯泡标称值为“2.5V1.25W”,实验室中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
电压表V1(量程为3V,内阻为3kΩ)
电流表A1(量程为100mA,内阻为10Ω)
电流表A2(量程为3A,内阻为0.1Ω)
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为2A)
滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流为0.5A)
定值电阻R3(阻值为2.5Ω)
定值电阻R4(阻值为10Ω)
定值电阻R5(阻值为1kΩ)
电源E(E=3V,内阻不计)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(1)实验中滑动变阻器应选用_____,电流表应选用_____,并_____(填“串联”或“并联”)定值电阻。(均填器材的符号)
(2)在图1中的虚线框内画出电路图。(图中标出选用的器材的符号)
(3)实验中得到的该灯泡的伏安特性曲线如图2所示,如果将小灯泡与另一个电动势为2V,内阻为4Ω的电源直接相连,则小灯泡的实际功率为_____W.(保留两位有效数字)
【答案】R1 A1 并联 0.25
【解析】
(1)为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器,根据额定电流选择电流表。
(2)根据题意确定滑动变阻器与电流表接法,然后作出实验电路图。
(3)在I-U坐标系内作出电源的I-U图线,求出灯泡工作电压与电流,然后由P=UI求出实际功率。
(1)为方便实验操作,滑动变阻器应选择R1;灯泡额定电流为:,电流表A2量程量程太大,不能用它测电流,把电流表A1与定值电阻R3并联扩大其量程测电流。
(2)描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表采用外接法,实验电路图如图所示:
(3)在灯泡I﹣U坐标系内作出电源的I﹣U图线如图所示:
由图示图线可知:U=0.9V,I=0.28A
灯泡实际功率为:P=UI=0.9×0.28≈0.25W;