Question

1．某實驗小組通過實驗描繪一個規(guī)格為“3V0.25A”的LED燈的伏安特性曲線，實驗室提供的器材有：

A．電流表A₁（量程為0.6A，內阻約為10Ω）
B．電流表A₂（量程為300mA，內阻約為5Ω）
C．滑動變阻器R₁（阻值范圍0-20Ω，允許的最大電流為1A）
D．滑動變阻器R₂（阻值范圍0-200Ω，允許的最大電流為0.3A）
E．電壓表V（量程為3V，內阻約3kΩ）
F．開關S
G．直流電源E（電動勢4V，內阻很�。�
（1）為使測量結果盡量準確，電流表選取B，滑動變阻器選取C（填寫器材前的字母序號）
（2）圖甲中已經連接了部分電路，請用筆畫線代替導線將電路連線補充完整．
（3）為得到伏安特性曲線，以電壓表讀數U為橫軸，電流表讀數I為縱軸，將實驗中得到的多組數據進行了描點，如圖乙所示，請完成I-U圖象．
（4）如果將此LED燈連入圖丙所示電路，其中電源電動勢為3V，電源內阻與保護電阻R0的總阻值為15Ω，開關S閉合后，小燈泡的功率為0.12W（結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）根據額定電流值可選擇對應的電流表；根據電路的接法可以選擇滑動變阻器；
（2）根據原理圖，明確電路接法即可連接實物圖；
（3）由描點法即可得出對應的I-U圖象；
（4）由已知條件得出電源及保護電阻的歐姆定律表達式，作出對應的圖象，則可得出燈泡中的實際電流．

解答 解：（1）電流最大為0.25A，故電流表應選擇300mA的量程B；
由圖可知，本實驗采用分壓接法，故滑動變阻器應選用小電阻；故選C；
（2）根據原理圖，將實物圖連接，如圖所示；
（3）用平滑曲線將各點連接，如圖所示；
（4）將保護電阻作為電源的內阻進行處理，則可以認為電源為3V，內阻為15Ω；
作出電源的伏安特性曲線如圖所示；兩圖的交點即為燈泡的工作點；則由圖可知，電壓為0.85V；電流為0.14A；故功率P=UI=0.85×0.14=0.12W；
故答案為：（1）①（2）如圖；（3）a；（4）如圖；（5）增大；（6）0.12

點評 本題考查了實驗電路設計，根據題目要求確定滑動變阻器的接法、根據燈泡電阻與電表內阻的關系確定電流表的接法是正確解題的關鍵．要掌握應用圖象法處理實驗數據的方法．