Question

在探究小灯泡的伏安特性时，所用小灯泡上标有“2.5V、0.6W”的字样，实验室提供的器材有:

A．电流表A₁(内阻约为5、量程为0〜25mA)

B．电流表A₂(内阻约为1、量程为0〜300mA)

C．电压表V₁(内阻约为5k、量程为0〜3V)

D．电压表V₂(内阻约为15k、量程为0〜15V)

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为0〜10、额定电流为0.6A)

F．滑动变阻器R₂(最大阻值为0〜1000、额定电流为0.2A)

G．稳压电源E(电动势为9.0V、内阻可忽略）

H．开关一个、定值电阻若干、导线若干

由以上信息回答下列问题：

(1)实验前设计的电路图如图1所示。为了减小实验误差，该实验所用的电流表、电压表、滑动变阻器应分别为______________(选填器材前的字母）。为保护滑动变阻器和灯泡，应在电路中串联的定值电阻R₀合适的电阻值应为____________(选填“1”、“10”、“30”、“100”)。

(2)请确定测量电路中电压表右侧导线的正确位置________(选填“接a”、“接b”)

(3)连接好电路后，通过改变滑动变阻器的滑片位置，并通过计算机描绘了该小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。若将两个这样的小灯泡并联后直接接在电动势E=3V、内电阻r=5的电源上，每个小灯泡所消耗的实际功率为______________W。（结果保留两位有效数字）

Answer

（1） B、C、E 10 Ω （2）接a （3）0.22（0.21－0.23）

【解析】（1）小灯泡上额定电压为，故电压表应选择C；额定电流为，故电流表应选择B；本实验采用分压接法，故应采用小电阻E；由于电动势为，而测量电压只需要，故可以采用定值电阻与滑动变阻器串联分压的方式减小滑动变阻器两端的电压，为了满足电压要求，可以采用 电阻串联；

（2）由于灯泡内阻较小，故为了减小误差应采用电流表外接法，故接a处。

（3）两灯泡并联接在电源两端，则设电压为U，电流为I，则由闭合电路欧姆定律可知： ，在灯泡伏安特性曲线中作出对应的伏安特性曲线，如图所示，则由图可知，此时灯泡的电压为，电流为，则功率为： ；

点睛：对于灯泡伏安特性曲线的实验，要注意明确实验原理，掌握实验仪表的选择和数所处理的基本方法，注意电路图的正确分析方法是解题的关键。