问题 填空题

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/A0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(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).

答案

(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=

U
I
=
2
0.5
=4Ω,
R
RA
=
0.6Ω
≈6.67,
RV
R
=
1000Ω
=250,
RV
R
R
RA
,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

1.5V
=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.

单项选择题
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