Question

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1．5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：

直流电源（电动势3．0V，内阻不计）

电流表A₁（量程3A，内阻约0．1Ω）

电流表A₂（量程600mA，内阻约5Ω）

电压表V₁（量程3V，内阻约3kΩ）

电压表V₂（量程15V，内阻约200kΩ）

滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω，额定电流1A）

滑动变阻器R₂（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）

（1）在该实验中，电流表应选择         （填“A₁”或“A₂”），电压表应选择       （填“V₁”或“V₂”），滑动变阻器应选择        （填“R₁”或“R₂”）．

（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在乙图方框中完成实验的电路图．

（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为           ．

（4）下图是学习小组在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。若将该灯泡与一个6．0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=       W（保留两位有效数字）。（若需作图，可直接画在图中）

Answer

（1）A2、V1、R1 （2）如图所示 （3）h （4）0．37W（0．35W~0．38W）

【解析】

试题分析：（1）由P=UI可知，I=P/U=500mA；为了安全和准确，电流表应选择A2；灯泡的额定电压为3V，直流电压表选择3V量程的误差较小，即选V1．因本实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选R1．

（2）分压式+外接法，电路图如下图所示．

（3）由题意可知，电路中有电流但不能调零，且灯泡亮度发生变化，说明滑动变阻器接成了限流接法，故说明h导线发生了断路．

（4）定值电阻与电源组成等效电源，在灯泡I-U图象坐标系内作出等效电源的I-U图象如图所示：

由图示图象可知，灯泡两端电压为1．24V，通过灯泡的电流为0．3A，灯泡实际功率P=UI=1．24×0．3=0．37W．

考点：考查描绘小电珠的伏安特性曲线．

【名师点睛】描绘小灯泡的伏安持性曲线实验中要注意实验中的原理及接法；要求学生熟练应用分压接法；并能正确应用图象分析实际问题．