题目内容

有一个小灯泡上标有“3.8V、0.5A”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.电流表(0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
C.电流表(0~3A,内阻约为0.1Ω)        D.滑动变阻器(0~10Ω,2A)
E.滑动变阻器(0~1kΩ,0.1A)           F.学生电源(直流6V),还有开关、导线若干
(1)实验中所用电流表应选用
B
B
,滑动变阻器应选用
D
D

(2)试验时要求尽量减少实验误差,测量电压从零开始多取几组数据,应选用图甲中
A
A

所示电路进行试验.

(3)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图乙所示),若用电动势为3.2V、内阻为3Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是
0.8
0.8
W.
分析:(1)器材的选取需精确、安全,根据灯泡的额定电流选择合适的电流表,从测量误差的角度出发选择合适的滑动变阻器.
(2)由于灯泡的电压和电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,根据灯泡电阻的大小确定电流表的内外接.
(3)在U-I图线上上电源的外电压和电流的关系图线,与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压,根据P=UI求出灯泡的实际功率.
解答:解:(1)灯泡的额定电流为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B.滑动变阻器选择总电阻为1kΩ电流表和电压表示数较小,测量误差大,所以选择总电阻为10Ω的滑动变阻器.即D.
(2)因为灯泡的电压和电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法.灯泡的电阻大约为R=
U
I
=
3.8V
0.5A
=7.6Ω,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,实验应采用图A所示电路图.
(3)在灯泡的U-I图象上作出作出电源的U-I图线如图所示,由图示可知,图象与伏安特性曲线的交点横坐标为0.4A,电压U=2.0V,则灯泡的实际功率P=UI=0.8W.
故答案为:(1)B;D;(2)A;(3)0.8.
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.
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