问题 问答题

有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线.器材如图.

电压表V (0-5V,内阻约10kΩ)

电流表A(0-0.6A,内阻约0.4Ω)

滑动变阻器R (0-10Ω,2A)

学生电源(直流6V)、开关及导线

(1)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据;请在下面的方框中画出实验电路图.

(2)某同学通过实验得到的数据画出了该灯泡的伏安特性曲线,如图所示,若用电动势为4.0V、内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是______W.(保留2位有效数字)

(3)P为上图中图线上的一点,PN为图线上P点的切线、PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是______

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大

B.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小

C.对应P点,小灯泡的电阻约为5.33Ω

D.对应P点,小灯泡的电阻约为24.0Ω

答案

(1)灯泡内阻R=

U2
P
=8Ω,电压表远大于灯泡内阻,应采用电流表外接法;

而由题意要求可知,电压从零开始变化,并要多测几组数据,故只能采用滑动变阻器分压接法,而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器,

电路图如图所示:

(2)根据闭合电路欧姆定律得:U=E-Ir,则有U=4-8I,画出U-I图象如图所示;

交点对应的电压与电流即为小灯泡此时的实际电压与电流,所以小灯泡两端电压为1.2V,电流I=O.35A,

所以实际功率为P=UI=1.2×0.35W=0.42W

(4)A、B、图线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐增大.故A正确,B错误;

C、D、对应P点,小灯泡的电阻为R=

U
I
=
2.4
0.45
Ω=5.33Ω,故C正确,D错误;

故选AC;

故答案为:(1)如图所示;(2)0.42 W;(3)AC.

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