题目内容
【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材及代号如下:
A.小灯泡L(3V、5 Ω);
B.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流1.5 A);
C.电压表V1(量程:0~3V,RV约5 kΩ);
D.电压表V2(量程:0~15V,RV约10kΩ);
E.电流表A1(量程:0~0.6A,RA约0.5Ω);
F.电流表A2(量程:0~3A,RA约0.1Ω);
G.铅蓄电池、开关各一个,导线若干。
实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压。
(1)为了减少误差,实验中应选电压表______,电流表_______。(填写器材前面的字母序号,如:A、B、C等。)
(2)选出既满足实验要求,又要减小误差的实验电路图________。
(3)根据所得到的小灯泡的相关数据描绘的伏安特性曲线如图所示,若将该小灯泡串联一阻值为2.0 Ω的定值电阻后接在电动势为3.0 V、内阻为0.5 Ω的电池两端,则此时小灯泡的实际功率为_______W(保留两位有效数字)。
【答案】C; E; C; 0.80;
【解析】
(1)根据小灯泡的标称数据可明确最大电流和电压,则可选取电压表和电流表;同时根据实验原理确定实验电路图;
(2)在灯泡的U-I图象同一坐标系内作出电源的U-I图象,两图象的交点坐标值是用该电源给小灯泡供电时的电压与电流值,由P=UI求出灯泡的实际功率.
(1)由题意可知,额定电压为3V,故电压表选择C; 灯泡的额定电流约为0.6A,故电流表应选择E;由表中实验数据可知,电压与电流从零开始变化,因此滑动变阻器应采用分压接法;灯泡电阻5Ω,电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为0.5Ω,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,故应选用C图中的电路图进行实验;
(2)在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线,如图所示,两图的交点表示灯泡的工作点,则可知,灯泡电压为2.0V,电压为0.4A,则灯泡的功率P=UI=2×0.4=0.8W;