题目内容
【题目】同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可以提供的仪器有:
A.电源E(电动势6V,内阻r=2Ω); B.标号为“4.0V,1.6W”的小灯泡L;
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约2Ω); D.电流表A2(量程为3A,内阻约0.5Ω);
E.电压表V(量程6V,内阻约15kΩ); F.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω);
G.滑动变阻器R2(最大阻值200Ω); H.开关S,导线若干;
(1)实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调.则滑动变阻器须选用____(填“R1或R2”),电流表须选用____(填“A1或A2”)
(2)请在虚线方框中画出本实验所用的电路原理图_____________.
(3)如上图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象,如果把两个这样的灯泡和R0=18Ω的定值电阻串联起来接在电源E(电动势6V,内阻r=2Ω)上,如上图,则每只灯泡消耗的实际功率为________W.
【答案】 R1 A1 0.2
【解析】(1)实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1;由P=UI可知,灯泡的额定电流为0.4A,故电流表应选择A1;
(2)根据实验要求可知,本实验采用分压接法,同时因灯泡内阻较小,故应采用电流表外接法;电路图如图所示;
(3)将R0等效为电源内阻,则可视为两灯泡与电动势为6V,内阻为r=18+2=20Ω的电阻串联;设灯泡电压为U,电流为I;由闭合电路欧姆定律可知:E=2U+Ir
代入数据解得:6=2U+20I;即I=0.3-0.1U;在对应灯泡伏安特性曲线中作出以上对应图象,图象的交点为灯泡的工作点,如图所示; 灯泡的电压为1V,电流为0.2A,则可知灯泡的实际功率P=UI=0.2×1=0.2W;
