题目内容
【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10Ω;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为150Ω;
H.开关S,导线若干。
(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甲中把还需要连接的导线补上_______。
(3)如图乙所示,若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率约为_________W(保留两位有效数字)。
【答案】B E F 如图:
0.38-0.50W
【解析】
根据灯泡额定电压选择电压表,根据灯泡正常发光时的电流选择电流表,在保证安全的前提下,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器;电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表接法,然后连接实物电路图;闭合开关前,分压电路分得的电压应为零。。
(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,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器应选F。
(2)灯泡正常发光时电阻为:,电压表内阻为电压表内阻约为1kΩ,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表采用外接法,由图象可知,电压与电流从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压接法,连接的实物图如图所示:
(3)电源的电动势为1.5V,内阻为1Ω,则电流与路端电压的关系式为:U=E-Ir=1.5-I,在上图中作出电流与路端电压的图线,如图所示:
由图象可知,用该电池给灯泡供电时,灯泡两端电压为1.1V,电流为0.4A,则灯泡实际功率P=UI=1.1×0.4=0.44W。