Question

1．要测绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，提供的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）
电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；
滑动变阻器（最大阻值20Ω额定电流1A）；
电键一个、导线若干

（1）要求电压从零开始调节，请在方框内画出实验电路图．
（2）用某次实验的结果测出小灯泡发光时的电阻值，由于存在系统误差，测量结果将偏小（选填“大”或“小”）；
（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．若将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，请在图中做出给电源供电时路端电压和电流的关系图象，依据图象可求出小灯泡消耗的功率是0.1W．

Answer 1

分析 （1）根据题意确定滑动变阻器接法，根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表接法，从而确定原理图；
（2）根据电压表内阻的影响，分析测量值的误差情况，再根据欧姆定律分析误差情况．
（3）在对应的伏安特性曲线中作出电源的图象，从而可以确定灯泡的工作电压和电流，由P=UI即可求得电功率．

解答 解：（1）灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，滑动变阻器应采用分压接法，由于灯泡内阻较小，故电流表采用外接法； 故电路图如图1所示；
（2）由于灯泡内阻较小，故采用电流表外接法，由于电压表的分流作用，电流表示数偏大，则由欧姆定律可知，电阻测量值偏小；
（3）在对应的伏安特性曲线中作出电源的图象，如图2，两图象的交点为灯泡的工作点，则由图可知，电压为1.0V，电流为0.1A，则功率P=UI=1.0×0.1=0.1W；
故答案为：（1）如图1所示；（2）小；（3）如图2所示；0.1W．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图；确定滑动变阻器与电流表的接法是设计电路图的关键，当电压与电流从零开始变化时滑动变阻器只能采用分压接法．