Question

物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U ==V =1.23V。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行测量。当电压达到1．23V时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2．70V时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，并将数据记录在表中。

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/v	0.20	0.60	1.00	1.40	1.80	2.20	2.70
I/mA	80	155	195	227	255	279	310

A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）

B．电流表A₁（量程150mA，内阻约2Ω）

C．电流表A₂（量程500mA，内阻约0．6Ω）

D．滑线变阻器R₁（0－20Ω）        

E．滑线变阻器R₂（0－50Ω）

F．电源E（电动势4.0V，内阻不计） G．开关S和导线若干

请你根据实验要求，帮助他们完成实验分析：

（1）根据表中的实验数据，在给出的方格纸内作出U—I图线，并从图线上分析该灯的额定电压应为________V；这一结果大于一开始的计算结果，原因是                               。

（2）从表中的实验数据可以分析，他们实验时所选择的最佳电路和器材应为下面四个电路图中的图    ；电流表选择    （填A₁或A₂）；滑线变阻器选择    （填R₁或R₂）。

 

Answer 1

【答案】

（1）见解析  ；2.5(2.4~2.6均可); 灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或答灯泡电阻随温度升高而变大，意思对就可以）（2）（A）；；；（说明：如果电路图选（C），滑线变阻器选）

【解析】

试题分析：（1）U—I图线如下图；从图线上看，当电压为2.5V时，对应电流约为0.3A，灯泡功率为0.75W，(2.4~2.6V均可)；造成这种现象的原因是灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或答灯泡电阻随温度升高而变大，意思对就可以给分）；

（2）本实验可以用分压电路也可以用限流电路，分压电路简单已操作，故首选分压电路，选（A）图；小灯泡电阻，最大电流为310mA，故电流表选；滑动变阻器选便于控制电路；（说明：如果电路图选（C），滑线变阻器选应选_，对于分压电路，滑动变阻器越小越好）

 

考点：描绘小灯泡的伏安特性

点评：中等难度。小灯泡的实际工作电阻比冷态电阻大得多，电流和电压时要根据实际情况来计算；仪器的选择要根据实验电路和用电器实际工作的电压和电流来选择。