Question

7．某實驗小組要探究一個規(guī)格為2.8V，0.8W伏安特性曲線，有下列器材可供選用：
A．電壓表（0-3V，內阻5kΩ）
B．電壓表（0-15V，內阻30kΩ）
C．電流表（0-0.6A，內阻0.5Ω）
D．電流表（0-3A，內阻0.1Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，允許最大電流1.0A）
F．滑動變阻器（100Ω，允許最大電流0.5A）
G．蓄電池（電動勢6V，內阻不計）

（1）要求小燈泡電壓從零開始調節(jié)，請選好器材，在圖1的方框中并畫出實驗電路圖．電壓表選用A，電流表應選用C，滑動變阻器影響應選用E（用序號字母表示）．
（2）通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作的電阻為10Ω．（結果保留2位有效數(shù)字）
（3）如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內阻為5.0Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是0.11W．（結果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的額定電壓可以選出電壓表，根據(jù)燈泡的額定功率可求出額定電流，則可確定出電流表；根據(jù)滑動變阻器的接法可選出滑動變阻器；
根據(jù)測伏安特性曲線的實驗要求可以選出滑動變阻器的接法，由電流表及電壓表內阻的關系可得出電流表的接法；
（2）由圖示圖象求出燈泡額定電壓對應的電流，然后應用歐姆定律求出燈泡電阻．
（3）在圖中作出電源的伏安特性曲線，圖象與燈泡的伏安特性曲線的交點為燈泡的工作點，則可得出燈泡的電壓及電流，由功率公式可求得實際功率

解答 解：（1）由題意可知，燈泡的額定電壓為2.8V，為了準確性及安全性原則，電壓表應選擇A；
由P=UI可得，燈泡的額定電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.8}{2.8}$≈0.29A，故電流表應選擇D；
測量燈泡的伏安特性曲線實驗中應采用分壓接法，故滑動變阻器應選用小電阻，故滑動變阻器應選擇 E；
測量小燈泡的伏安特性曲線時，要求電壓值從零開始變化，故滑動變阻器應采有分壓接法；燈泡內阻約為：$\frac{2.8}{0.29}$=10Ω，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，故電流表應采用外接法；故電路圖如圖所示；

（2）由圖示圖象可知，燈泡額定電壓2.8V對應的電流為0.28A，燈泡正常發(fā)光時的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.28A}$=10Ω；
（3）在燈泡伏安特性曲線坐標系內阻作出電源的U-I圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓為U=0.6V，通過燈泡的電流I=0.18A，
燈泡實際功率：P=UI=0.6×0.18≈0.11W；
故答案為：（1）A；C；E；電路圖如圖所示；（2）10Ω；（3）0.11．

點評 測量小燈泡的伏安特性曲線時，根據(jù)實驗的要求一般采用滑動變阻器的分壓接法，電流表應采用外接法．