Question

【题目】物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标有额定功率值为0，70W，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，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压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。当电压从0V开始增大，达到时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，并将数据记录在表中。

A.电压表量程3V，内阻约

B.电流表量程100mA，内阻为

C.电流表量程3A，内阻约为

D.滑线变阻器

E.滑线变阻器

F.标准电阻

G.电源电动势，内阻不计

H.开关S和导线若干

为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______填序号；

根据所选器材在方框中画出实验电路图1

根据实验数据，得到小灯泡的图线如图2，并从图线上分析该灯的额定电压应为______V；这一结果大于开始的计算结果，原因是______；

若将该灯泡直接接在电动势为、内阻为的电源两端，小灯泡消耗的功率______以上结果均保留3位有效数字。

Answer 1

【答案】ABDFGH 常温下灯泡电阻远小于灯泡正常发光时的电阻

【解析】

根据实验原理与实验需要测量的量选择实验器材；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路图；根据图示图象与灯泡额定功率，找出灯泡额定电压；灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，据此分析答题；在灯泡图象坐标系内作出电源的图象，然后求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后根据求出灯泡消耗的功率。

实验需要测量灯泡两端电压与通过灯泡的电流，实验需要：电压表A，电源：E，开关和导线：H；由图示图象可知，通过过灯泡的最大电流约为，电流表C的量程太大，电流表应选择B，由于电流表B的量程小于290mA，应给电流表B并联分流电阻F扩大其量程，为测多组实验数据且方便实验操作，实验还需要滑动变阻器D，因此需要的实验器材为：ABDFGH。
由题意可知，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，由图示图象可知，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：

由灯泡的图象可知，当灯泡两端电压：时流过灯泡的电流：，此时灯泡功率：，灯泡功率为额定功率，因此灯泡额定电压为；由于灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡在常温下的电阻远小于正常发光时的电阻，因此开始计算的结果小于灯泡的额定电压。
在灯泡图象坐标系内作出电源的图象如图所示：

由图示图象可知，灯泡两端电压：，通过灯泡的电流：，灯泡消耗的功率：。