Question

某实验小组要描绘一只小灯泡L（2.5V  0.5A）的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

电源E（3.0V，内阻约0.5）

电压表V₁（0～3V，内阻约3k）

电压表V₂（0～15V，内阻约15k）

电流表A₁（0.6A，内阻约0.125）

电流表A₂（0～3A，内阻约0.025）

滑动变阻器R₁（0～5）

滑动变阻器R₂（0～1750）

（1）电压表应选择__________，电流表应选择__________，滑动变阻器应选择__________。

（2）实验过程中要求小灯泡两端电压从零开始调节，应选择图1中哪一个电路图进行实验_________。

（3）实验过程中，电流表和电压表的一组示数如下图2所示，则此时电流表和电压表的读数分别为__________A和__________V。

（4）如图为实验所得的伏安特性曲线，若将这个小灯泡L直接接在电动势为3V，内电阻为6的直流电源两端，则小灯泡的电功率为_________W（结果保留2位有效数字）。

Answer

V1 A1 R1 A 0.24A 1.60V 0.35W

【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V，额定电流是0.3A，所以电压表应选择V1，电流表应选择Al ．因本实验必须采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；
（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压、电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，灯泡的电阻约为 ，远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图A所示实验电路；
（3）电流表量程为0.6A，故读数为0.24A；电压表量程为3V，故读数为1.60V；
（4）I-U图象中的斜率表示电阻的倒数，由图可知，灯丝电阻随电压的增大而增大，其原因在于灯丝温度升高，电阻率变大；
（5）在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，由图可知，

此时灯泡电压为：U=1.1V，电流为：I=0.32V
故灯泡功率为：P=UI=1.1×0.32=0.35W．
点睛：本题考查了选择实验器材、电流表接法、实验数据分析等问题，要掌握实验器材的选择原则，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应采用外接法．