Question

為測量“12V、5W”的小燈泡在不同電壓下的功率，給定了以下器材：電源：12V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表：0～0.6A，0～3A，內(nèi)阻為0.2Ω；電壓表：0～3V，0～15V，內(nèi)阻為15kΩ； 滑動變阻器：0～20Ω，允許最大電流1A；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)要求加在燈泡上的電壓可從0V開始調(diào)節(jié)．

（1）以上四個電路圖你認(rèn)為最合適的是

B

．
（2）在本實(shí)驗(yàn)中，電流表的量程可選

0.6A

．
（3）某位同學(xué)測得小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．某次測量時，電流表讀數(shù)為0.40A，此時小燈泡的實(shí)際功率為

2.4

W．

Answer 1

分析：在測量電路中，一般有電流表內(nèi)接和外接兩種方式，對于給定電表內(nèi)阻的情況，應(yīng)先比較R₀與待測電阻R_x的關(guān)系，其中R₀=

RARV

，若R_x＞R₀，則設(shè)計(jì)為內(nèi)接；若R_x＜R₀，則設(shè)計(jì)為外接；若電表量程不合適，往往還要用定值電阻對電表進(jìn)行改裝．
下面三種情形必須電路設(shè)計(jì)為分壓式接法：（1）數(shù)據(jù)要求從0開始變化；（2）變阻器阻值太小，限流限不�。唬�3）調(diào)節(jié)變阻器時，不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)．

解答：解：（1）電流和電壓要求從零開始連續(xù)變化，故滑動變阻器采用分壓式接法；
R₀=

RARV

=

0.2×15×1000

≈54.8Ω；
燈泡電阻R_L=

U2

P

=

122

5

=28.8W；
由于R_L＜R₀，故采用安培表外接法；
故選B．
（2）燈泡的額定電流為：I=

P

U

=

5

12

≈0.42A；
故選擇量程為0.6A擋即可；
（3）從U-I圖象可以看出，當(dāng)電流為0.4A時電壓為6V，故功率為：P′=U′I′=0.4×6=2.4W；
故答案為：（1）B；（2）0.6A；（3）2.4．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵明確電流表內(nèi)外接法和滑動變阻器的分壓、限流接法的選擇原則，基礎(chǔ)題．