Question

一个小灯泡的额定电压为2.0V．额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线．
A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计；
B．电压表V₁：量程为0～3V，内阻约为1KΩ
C．电压表V₂：量程为0～15V，内阻约为4KΩ
D．电流表A₁：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω；
E．电流表A₂：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω；
F．滑动变阻器R₁：最大阻值为l0Ω，额定电流为0.6A；
G．滑动变阻器R₂：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A；
H．滑动变阻器R₃：最大阻值为l50Ω，额定电流为1.0A；
I．开关S，导线若干．
实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：

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）实验中电压表应选用______；电流表应选用______；滑动变阻器应
选用______（请填写选项前对应的字母）．
（2）请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图1中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最______（填“左”或“右”）端．
（3）在图2坐标中画出小灯泡的U-I曲线．
（4）若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率约为______（保留两位有效数字）．

Answer

（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡正常发光时的电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表接法，然后连接实物电路图；闭合开关前，分压电路分得的电压应为零．
（3）根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出U-I图象．
（4）在同一坐标系中作出电池的U-I图象，两图象的交点坐标值是灯泡的电压与电流值，由P=UI求出灯泡的实际功率．
【解析】
（1）灯泡额定电压是2V，则电压表选B；灯泡额定电流为0.5A，则电流表选E；为方便实验操作，滑动变阻器应选F．
（2）灯泡正常发光时电阻R===4Ω，=≈6.67，==250，，则电流表采用外接法，
由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；闭合开关前，滑片应置于左端．
（3）根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的U-I图象如图所示．
（4）电源的电动势为1.5V，短路电流为=0.75A，电流与路段电压的关系式为：U=E-Ir=1.5-2r
在上图中作出电流与路段电压的图线，如图所示；交点坐标即为小灯泡的实际电压和电流，
故功率为：P=UI=0.8×0.35=0.28W．
故答案为：（1）B、E、F；（2）电路图如图所示；左；（3）图象如图所示；（4）0.28．