Question

11．有一个小灯泡上标有“4.0V，2W”的字样，现要测绘这个灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用．
A．电压表（0～5V，内阻约5kΩ）      
B．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
C．电流表（0～3A，内阻约0.1Ω）      
D．电流表（0～0.6A，内阻约0.5Ω）
E．滑动变阻器（5Ω，2A）         
F．滑动变阻器（100Ω，1A）
G．学生电源（直流6V）、开关、导线若干．

（1）实验中所用电压表应选A，电流表应选用D，滑动变阻器应选用E．（填写器材前的选项符号）
（2）在实验中，完成实验电路图的连接（如图1）．
（3）电路正确连接后，测得小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，若把电器元件Z和小灯泡接入如图3所示的电路图中时，通过Z的电流为0.40A，已知A、B两端电压恒为4V，则此时灯泡L的功率约为0.76W（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作，滑动变阻器应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出电路图．
（3）由电流可得出Z两端的电压，则由分压原理可知灯泡两端的电压，由功率公式可得出通过灯泡的功率．

解答 解：（1）灯泡额定电压为4V，电压表选A，灯泡额定电流I=$\frac{2}{4}$=0.5A，则电流表选D，本实验采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器选E．
（2）电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时电阻R=8Ω，灯泡电阻远小于电压表内阻，则电流表应采用外接法，电路图如图所示．


（3）由图可知，当电路中电流为0.40A时，电压为1.9V；则功率P=UI=1.9×0.40=0.76W 
故答案为：（1）A   D   E
（2）如图
（3）0.76

点评 本题考查了选择实验器材、作电路图、实验数据分析、求灯泡电阻等问题；确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路图的关键．