Question

在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：
A．小燈泡（額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A）；
B．電源E：電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)；
C．電壓表V：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1kΩ
D．電流表A：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω；
E．滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值為l5Ω，額定電流為1.0A；
F．滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值為l50Ω，額定電流為1.0A；
G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓）：

I/A	0.00	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

 

（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母）．
（2）請(qǐng)你不要改動(dòng)已連接導(dǎo)線，在下面的實(shí)物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上．閉合開關(guān)前，應(yīng)使變阻器滑片放在最

 

（填“左”或“右”）端．
（3）在坐標(biāo)系中畫出小燈泡的U-I曲線．
（4）若將本題中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5V、內(nèi)阻是1.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為

 

W（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）描繪小燈泡伏安特性曲線，要電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖；滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，在閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，滑片應(yīng)置于分壓電路分壓最小的位置．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出燈泡的U-I圖象．
（4）在同一坐標(biāo)系中作出電源的U-I圖象，該圖象與燈泡U-I圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)值就是用該電源給燈泡供電時(shí)的電壓與電流值，然后求出功率．

解答：解：（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選：E．
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為R=

U

I

=

2V

0.5A

=4Ω，電壓表內(nèi)阻為電壓表內(nèi)阻約為1kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于左端．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來，作出燈泡的U-I圖象，如圖所示．
（4）在燈泡的U-I圖象坐標(biāo)系中作出電池的U-I圖象，如圖所示；由圖象可知，用該電池給燈泡供電時(shí)，燈泡兩端電壓為1.1V，電流為0.4A，則燈泡實(shí)際功率P=UI=1.1×0.4=0.44W．
故答案為：（1）E；（2）電路圖如圖所示；左；（3）圖象如圖所示；（4）0.44．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、作圖象、求燈泡實(shí)際功率等問題；要正確實(shí)驗(yàn)器材的選取原則；要掌握描點(diǎn)法作圖的方法；要學(xué)會(huì)應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、計(jì)算答題．