Question

9．有一个小灯泡上标有“3.8V、0.5A”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线．有下列器材供选用：

A．电压表（0～10V，内阻约为15kΩ）           B．电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）
C．电流表（0～0.6A，内阻约为0.5Ω）           D．电流表（0～3A，内阻约为0.1Ω）
E滑动变阻器（0～10Ω，2A）                    F．滑动变阻器（0～1kΩ，0.1A）
G．学生电源（直流6V），还有开关、导线若干
（1）实验中所用电压表应选用C，电流表应选用B，滑动变阻器应选用E．
（2）实验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中A图所示电路进行实验．
（3）根据实验数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图乙所示），若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是0.8W．

Answer 1

分析 （1）器材的选取需精确、安全，根据灯泡的额定电流选择合适的电流表，从测量误差的角度出发选择合适的滑动变阻器．
（2）由于灯泡的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，根据灯泡电阻的大小确定电流表的内外接．
（3）在U-I图线上上电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率．

解答 解：（1）灯泡的额定电流为0.5A，电流表应选C；灯泡额定电压为3.8V，电压表应选B；为方便实验操作，滑动变阻器应选E．
（2）因为灯泡的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法．灯泡的电阻大约为：R=$\frac{3.8}{0.5}$=7.6Ω，远小于电压表的内阻10kΩ，属于小电阻，所以电流表采用外接法，实验应采用图A所示电路图．
（3）在灯泡的U-I图象上作出作出电源的U-I图线如图所示，
由图示可知，图象与伏安特性曲线的交点横坐标为0.4A，电压U=2.0V，
则灯泡的实际功率为：P=UI=0.8W．
故答案为：（1）C；B；E；（2）A；（3）0.8．

点评 本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．