Question

7．在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室選擇了一個(gè)標(biāo)有“12V  6W”字樣的燈泡，實(shí)驗(yàn)器材如下：
電流表A₁（量程300mA，內(nèi)阻約為3Ω）；      
電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）；
電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ）；         
滑動(dòng)變阻器R₁（0～5Ω，額定電流為5A）；
滑動(dòng)變阻器R₂ （0～50Ω，額定電流為0.01A）；  
電源E（電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻較�。�；
單刀單擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)器材中，電流表應(yīng)該選擇A₂，滑動(dòng)變阻器選擇R₁．（請(qǐng)選填儀表的符號(hào)）
（2）畫出符合實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）描繪的伏安特性曲線如圖1所示，若選取2個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)，再與一個(gè)阻值為8Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)10V，內(nèi)阻2Ω的電源兩極，如圖2所示，則每個(gè)燈泡消耗的電功率1.22W．（請(qǐng)保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 ①根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路及儀器；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及給出的數(shù)據(jù)可得出對(duì)應(yīng)的原理圖；
④根據(jù)電路及歐姆定律進(jìn)行分析，得出電壓與電流的關(guān)系圖象，在U-I圖象中作出，則圖象的交點(diǎn)為工作點(diǎn)，讀出對(duì)應(yīng)的電流及電壓，則由P=UI可求得功率．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光的額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6}{12}$=0.5A；故電流表應(yīng)選擇A₂；因本實(shí)驗(yàn)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇小電阻，故選R₁；
（2）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量多組數(shù)據(jù)，故應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接接法；同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較��；故應(yīng)采用電流表外接法；實(shí)驗(yàn)電路如圖所示；
（3）燈泡兩端的電壓為U，通過燈泡的電流為I，則干流電流為2I，對(duì)閉合電路有：U+2I（8+2）=E，即U=10-20I
做出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線與燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)可得：U=3.8V，I=0.32A，則此時(shí)燈泡的功率P=UI=3.8×0.32=1.22W；
故答案為：（1）A₂；R₁；（2）如圖所示；（3）；
故答案為：①A₂；R₁；（2）如圖所示；（3）1.22W

點(diǎn)評(píng) 本題考查燈泡伏安特性曲線的測(cè)量，要注意正確分析實(shí)驗(yàn)原理，得出正確的實(shí)驗(yàn)圖象，明確由圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．