Question

【题目】一个小灯泡的额定电压为2.0V．额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线．
A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计；
B．电压表V1：量程为0～3V，内阻约为1KΩ
C．电压表V2：量程为0～15V，内阻约为4KΩ
D．电流表A1：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω；
E．电流表A2：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω；
F．滑动变阻器R1：最大阻值为l0Ω，额定电流为0.6A；
G．滑动变阻器R2：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A；
H．滑动变阻器R3：最大阻值为l50Ω，额定电流为1.0A；
I．开关S，导线若干．
实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：

I/A	0.00	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）实验中电压表应选用；电流表应选用；滑动变阻器应选用（请填写选项前对应的字母）．
（2）请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图1中把还需要连接的导线补上．

（3）在图2坐标中画出小灯泡的U﹣I曲线 ． 并简述该图线不是直线的主要原因 ．

（4）若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是2.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率约为（保留两位有效数字）．

Answer 1

【答案】
（1）B,E,G
（2）解:实物图如图1所示

（3）,灯泡内阻随温度的升高而增大
（4）0.28W
【解析】解：（1）灯泡额定电压是2V，则电压表选B；灯泡额定电流为0.5A，则电流表选E；为方便实验操作同时为了实验安全，因灯泡额定电流为0.5A，则流过滑动变阻器的电流可能大于0.6A，故滑动变阻器应选G．（2）灯泡正常发光时电阻R= = =4Ω， = ≈6.67， = =250，则电流表采用外接法，

由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，连接的实物图如图1所示；（3）根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的U﹣I图象如图2所示．由于灯泡内阻随温度的升高而增大，故对应的伏安特性曲线不是直线；（4）电源的电动势为1.5V，内阻为2Ω，则电流与路端电压的关系式为：U=E﹣Ir=1.5﹣2I

在上图中作出电流与路端电压的图线，如图3所示；交点坐标即为小灯泡的实际电压和电流，

故功率为：P=UI=0.82×0.34=0.28W．

所以答案是：（1）B、E、G；（2）实物图如图1所示；（3）U﹣I图象如图2所示；灯泡内阻随温度的升高而增大（4）0.28W．