题目内容
10．
某同学做描绘小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A）的伏安特性曲线实验，有下列器材可供选用：A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ）
B．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）
C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）
D．定值电阻R1=2kΩ
E．定值电阻R2=15kΩ
F．滑动变阻器R（10Ω，2A）
G．学生电源（直流6V，内阻不计）
H．开关、导线若干
（1）为了使测量结果更加准确，实验中所用电压表应选用A，定值电阻应选用D（均用序号字母填写）；
（2）为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在图1画出满足实验要求的电路图；
（3）该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图2所示，将两个这样的小灯泡与电动势4V内阻为10Ω的电源串联，此时每个小灯泡的发热功率为0.064W（结果取2位有效数字）．
分析 （1）已知灯泡的额定电压，则根据串联电路的规律可得出电压表，根据实验的要求可以确定定值电阻的选取；
（2）要求从零开始，则应采用分压接法，同时考虑灯泡内阻与电流表内阻的关系可以确定电流表的接法；
（3）根据闭合电路欧姆定律可得出灯泡两端电压与电流之间的关系，作出对应的伏安特性曲线； 二者的交点为灯泡的工作点，则由图可读出对应的电压和电流，由P=UI可求得电功率．
解答 
解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为4.8V，而给出的电压表中有15V和3V两种，选用15V的电压则误差较大；而选用3V的电压表，则量程偏小，故可以串联一个电阻进行分压；由题意可知，选择2KΩ的电阻可以使量程扩大至可用范围，故选用D即可；故可以选取3V的电压表和2kΩ的电阻串联充当电压表使用；
（2）因题目中要求多测几组数据进行作图，故实验中选用分压接法，并且将R1与电压表串联充当电压表使用，电流表采用电流表外接法；
故原理图如图所示；
（3）如果用一个电动势为4V，内阻为10Ω的电源与两个同样的小灯泡串联组成电路．设每灯电压为U，则由闭合电路欧姆定律可知：
2U=E-Ir；
变形可得：U=$\frac{E}{2}$-$\frac{I}{2}r$；
作出对应的图象如图所示，则可知，灯泡电压为0.4V，电流为0.16A；
则功率P=UI=0.4×0.16=0.064W；
故答案为：（1）A，D； （2）如图所示； （3）0.064．
点评 本题考查描绘灯泡的伏安特性曲线实验；对于测小灯泡伏安特性曲线实验要求滑动变阻器用分压式接法，电流表用外接法，同时要注意当电压表量程不合适时要考虑电表的改装．
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