题目内容

某同学测绘标有“12V、5W”的小灯泡的电功率随电压变化的图象，为了使测量尽可能准确，要使小灯泡的两端电压从0-12V连续变化．除了导线和电键外，可供选择的仪路还有：
A．电流表：量程0-0.6A，内阻约1欧姆
B．电流表：量程0-3A，内阻约0.2欧姆
C．电压表：量程0-3V，内阻约2kΩ
D．电压表：量程0-15V，内阻约为4.5kΩ
E．滑线变阻器：阻值范围0-20Ω，额定电流2A
F．滑线变阻器：阻值范围O-2kΩ．额定电流0.5A
G．电池组：电动势12V，内阻不计；
（1）选用器材代号为
A、D、E、G
A、D、E、G
；
（2）在图1的方框中画出实验电路图；
（3）某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图2所示，某次测量时，电流表读数为0.40A，此时小灯泡的实际功率为
2.4
2.4
W．
分析：（1）实验需要电源，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，在保证电路安全的前提下，为方便实验操作选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据一、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）由图象求出电流所对应的电压，然后由P=UI求出灯泡功率．
解答：解：（1）灯泡额定电压为12V，因此电压表选D，灯泡正常发光时的电流：
I=
P
U
=
5
12
≈0.42A，则电流表选A，在保证安全的前提下为方便实验操作，
滑动变阻器应选E，实验还需要电源G．
（2）要求小灯泡的两端电压从0-12V连续变化，则滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡正常发光时的电阻RL=
U2
P
=
(12V)2
5W
=28.8Ω，
RL
RA
=
28.8Ω
1Ω
=28.8，
RV
RL
=
4500Ω
28.8Ω
=156.65，
RV
RL
＞
RL
RA
，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
（3）由图2所示图象可知，电流为0.4A时灯泡两端电压为6.0V，此时灯泡实际功率P=UI=6V×0.4A=2.4W；
故答案为：（1）A、D、E、G；（2）电路图如图所示；（3）2.4．
点评：本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、求灯泡实际功率；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．
练习册系列答案
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某同学用图14-8-10所示电路，测绘标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

图14-8-10

（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：

电流表：A1（量程100 mA,内阻约2 Ω）；

A2（量程0.6 A，内阻约0.3 Ω）；

电压表：V1（量程5 V，内阻约5 kΩ）;

V2(量程15 V，内阻约15 kΩ);

滑动变阻器：R1(阻值范围0—10 Ω)；

R2（阻值范围0—2 kΩ）;

电源：E1（电动势为1.5 V，内阻约为0.2 Ω）；

E2（电动势为4 V，内阻约为0.04 Ω）.

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_________，电压表_________，滑动变阻器_________，电源_________.（填器材的符号）

（2）根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图14-8-11所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_________ Ω；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为_________ Ω，灯泡实际消耗的电功率为_________ W.

图14-8-11

（3）根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是14-8-12图中的____________.

图14-8-12
某同学用图14-7-11所示电路，测绘标有“3.8 V  0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

图14-7-11

（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：

电流表：A1（量程100 mA，内阻约2 Ω）；A2（量程0.6 A，内阻约0.3 Ω）；

电压表：V1（量程5 V，内阻约5 kΩ）；V2（量程15 V，内阻约15 kΩ）；?

滑动变阻器：R1（阻值范围0～10 Ω）；R2（阻值范围0～2 kΩ）；

电源：E1（电动势为1.5 V，内阻约为0.2 Ω）；E2（电动势为4 V，内阻约为0.04 Ω）?.

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表________，电压表_______，滑动变阻器_______，电源_______.（填器材的符号）

（2）根据实验数据，计算并描绘处RU的图象如图14-7-12所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_______Ω；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为_______Ω，灯泡实际消耗的电功率为_______W.

图14-7-12

（3）根据P-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是图14-7-13中的_______.

图14-7-13
某同学用图14-12所示电路测绘标有“3.8 V0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

图14-12

(1)除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：

电流表：A1(量程100 mA，内阻约2 Ω)；

A2(量程0.6 A，内阻约0.3 Ω)；

电压表：V1(量程5 V，内阻约为5 kΩ)；

V2(量程15 V，内阻约为15 kΩ)；

滑动变阻器：R1(阻值范围0—10 Ω)；

R2(阻值范围0—2 kΩ).

电源：E1(电动势为1.5 V，内阻约为0.2 Ω)；

E2(电动势为4 V，内阻约为0.4 Ω).

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_______，电压表_______，滑动变阻器_______，电源_______.(填器材的符号)

图14-13

(2)根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图14-13所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_______Ω，当所加电压为0.3 V时，灯丝电阻为_______Ω，灯泡实际消耗的电功率为_______W.

(3)根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是图14-14中的_______.

图14-14

某同学测绘标有“12 V、5 W”的小灯泡的电功率随电压变化的图象，为了使测量尽可能准确，要使小灯泡的两端电压从0～12V连续变化。除了导线和电键外，可供选择的仪器还有：

A．电流表：量程0～0.6 A，内阻约1欧姆
B．电流表：量程0～3 A，内阻约0.2欧姆
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F.滑线变阻器：阻值范围0～2 kΩ。额定电流0.5A
G.电池组：电动势12V，内阻不计；
(1)选用器材代号为_______________；
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某同学测绘标有“12 V、5 W”的小灯泡的电功率随电压变化的图象，为了使测量尽可能准确，要使小灯泡的两端电压从0～12V连续变化。除了导线和电键外，可供选择的仪器还有：

A.电流表：量程0～0.6 A，内阻约1欧姆

B.电流表：量程0～3 A，内阻约0.2欧姆

C.电压表：量程0～3 V，内阻约2 kΩ

D.电压表：量程0～15V，内阻约为4.5 kΩ

E.滑线变阻器：阻值范围0～20Ω，额定电流2A

F.滑线变阻器：阻值范围0～2 kΩ。额定电流0.5A

G.电池组：电动势12V，内阻不计；

(1)选用器材代号为_______________；

(2)在方框中画出实验电路图；

(3)某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图所示，某次测量时，电流表读数为0.40 A，此时小灯泡的实际功率为________W.

 

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