某物理兴趣小组的同学从实验室中找出一只小灯泡.其标称功率值为0.75W.额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值.于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω.然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=$\sqrt{PR}$=1.22V．他们怀疑所得电压值不准确.于是.再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路.测量通过灯泡的电流和它两端的电压.并根据测量数据已� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．某物理兴趣小组的同学从实验室中找出一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清，他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=$\sqrt{PR}$=1.22V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据已绘出灯泡的U-I图线，进而得出灯泡的额定电压．

A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
B．电流表A₁（量程150mA，内阻约2Ω）　
C．电流表A₂（量程500mA，内阻约0.6Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～20Ω）
E．滑动变阻器R₂（0～100Ω）
F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干
H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
（1）根据你的思考，在上述器材中，电流表应选择A₂（填“A₁”或“A₂”）；滑动变阻器选择R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）在方框中画出他们进行实验的电路原理图（部分电路已画出）．
（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示．现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2Ω的定值电阻R串联，接在电动势为1.5V、内阻为1Ω的电源两端，如图乙所示，每个小灯泡消耗的功率是0.09W．

分析（1）根据给出的电路及仪器可以确定电路中电流的范围，则可以选择电流表；根据滑动变阻器的使用可以选择滑动变阻器；
（2）根据题目要求确定电路图；
（3）把电源与定值电阻等效与电源，在图a所示坐标系内作出电源的U-I图象，由图象求出电压与电流，然后答题

解答解：（1）由图象可知电流的最大值为300mA；故电流表选择A₂；因本实验中要多测几组数据，故滑动变阻器采用分压接法，故应选择小电阻R₁；
（2）由（1）中分析可知，应采用分压接法，同时因灯泡内阻较小；故因采用电流表外接法；电路所图所示；

（3）由图e所示电路图可知，两灯泡并联，可以把电源与定值电阻等效为电源，
设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I．在这个闭合电路中：E=U+2IR+2Ir，
代入数据并整理得，U=1.5-6I，在图a所示坐标系中作出U=1.5-6I的图象如图所示，

由图可知，U为0.6V，I=150mA；由P=UI可得，P=0.6×0.15=0.09W；
故答案为：（1）A₂；R₁；（2）如图；（3）0.09．

点评应掌握欧姆表的工作原理和使用方法，特别是每次换完挡后都应重新进行调零．当要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法．要掌握应用图象法处理实验数据的方法．

练习册系列答案

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