Question

（2009?東莞模擬）小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大．某同學為研究這一現(xiàn)象，用實驗得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：

I（A）	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U（V）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻20KΩ）      電壓表V₂（量程6V，內(nèi)阻60KΩ）
電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻0.2Ω）      電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻1Ω）
變阻器R₁（0～1000Ω，0.5A）       變阻器R₂（0～20Ω，2A）
學生電源E（6～8V）               開關S及導線若干．
①實驗中要求電壓表在0～3V范圍內(nèi)讀取并記錄下10組左右不同的電壓值U和對應的電流值I，以便作出伏安特性曲線，在上述器材中，電流表應選用

A₂

，變阻器應選用

R₂

．在下圖所示的方框中畫出實驗的原理圖．
②在下面的實物圖中連好電路圖．
③如果某一電池的電動勢是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω．問：將本題中的燈泡接在該電池兩端，小燈泡的實際功率是多少？（簡要寫出求解過程；若需作圖，可直接畫在第小題的方格圖中，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）從精確、安全的角度選擇合適的器材．為測量多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻較小，遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表應采用外接法，據(jù)此作出實驗電路圖．
根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應用描點法作圖，作出小燈泡的伏安特性曲線．
（2）根據(jù)電路圖連接實物圖．
（3）在小燈泡的伏安特性曲線上作出電源路端電壓與電路電流關系圖象，找出該圖象與燈泡伏安特性曲線交點所對應的電壓與電流值，由P=UI求出燈泡的實際功率．

解答：解：（1）從表格中可知，電流最大值為0.50A，從精確的角度考慮，電流表選用A₂，R₁阻值太大，不便于操作，所以滑動變阻器選用R₂．
由于小燈泡燈絲的電阻值遠小于電壓表的內(nèi)阻，如：電壓為2.00V時，其阻值R_燈=

2.00

0.50

Ω=4Ω，為減少由于電表接入電路引起的系統(tǒng)誤差，應采用電流表外接法．為使小燈泡兩端的電壓的變化范圍盡可能大，滑線變阻器應連接成分壓電路，實驗電路如圖1所示．
根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)在U-I坐標系中描點，并將這些數(shù)據(jù)點連接成一條平滑的曲線，如圖2所示．
（2）根據(jù)電路圖連接好實物圖．
（3）作出電源的U-I圖線，它與小燈泡的伏安特性曲線的交點坐標就是小燈泡的工作點，小燈泡的實際電流為0.33-0.35A電壓為0.80-0.82V，功率P=IU=0.28W．
故答案為：①A₂  R₂   電路圖如圖所示，伏安特性曲線如圖 所示．   ②實物連線圖如圖所示．    ③0.28W．

點評：本題考查了實驗電路的設計，設計實驗電路是實驗常考問題，設計實驗電路的關鍵是根據(jù)題目要求確定滑動變阻器采用分壓接法還是采用限流接法，根據(jù)待測電路元件電阻大小與電表內(nèi)阻間的關系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法．