Question

7．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率為0.5W，此外還有以下器材可供選擇：
A．直流電源3V（內(nèi)阻不計）
B．直流電流表0～300mA（內(nèi)阻約為5Ω）
C．直流電流表0～3A（內(nèi)阻約為0.1Ω）
D．直流電壓表0～3V（內(nèi)阻約為3kΩ）
E．滑動變阻器100Ω，0.5A
F．滑動變阻器10Ω，2A
G．導(dǎo)線和開關(guān)
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測量．
（1）實驗中電流表應(yīng)選用B，滑動變阻器應(yīng)選用F；（均填寫儀器前的字母）

（2）在圖1所示的虛線框中畫出符合要求的實驗電路圖（虛線框中已將所需的滑動變阻器畫出，請補(bǔ)齊電路的其他部分，要求滑片P向b端滑動時，燈泡變亮）；
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出的小燈泡I-U圖線如圖2所示．由此可知，當(dāng)電壓為0.5V時，小燈泡的燈絲電阻是5.0Ω；
（4）根據(jù)實驗測量結(jié)果可以繪制小燈泡的電功率P隨其兩端電壓U或電壓的平方U²變化的圖象，在圖3中所給出的甲、乙、丙、丁圖象中可能正確的是甲、丙．（選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）

Answer 1

分析 （1）由燈泡的額定電流即可選擇電流表；根據(jù)實驗要求明確電路接法，則可選擇滑動變阻器；
（2）根據(jù)實驗要求明確接法的選擇，則可得出原理圖；
（3）圖中坐標(biāo)表示燈泡的電流值及電壓值；由歐姆定律可求得電阻．
（4）根據(jù)功率公式可得出正確的圖象．

解答 解：（1）燈泡的額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.5}{2.5}$=200mA；故電流表選擇B；
因本實驗只能接用分壓接法，故滑動變阻器選擇小電阻F；
（2）根據(jù)實驗要求可知，滑動變阻器采用分壓接法，并且測量電路應(yīng)與滑動變阻器的左半部分并聯(lián)；電流表采用外接法；原理圖如下；

（3）由畫出的伏安特性曲線可知，U=0.5V時，電流I=0.10A，則對應(yīng)的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5}{0.1}$=5Ω；
（4）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，P與U為二次函數(shù)關(guān)系，圖象開口向上；故甲正確；
P與U²，在R不變時為正比例關(guān)系，由于R隨電壓的增大而減小；故丙圖正確；
故答案為：（1）B；F（2）如答圖所示；
（3）5.0；（4）甲、丙

點評 本題考查測量小燈泡的伏安特性曲線的實驗，要注意正確得出實驗對應(yīng)的接法和原理，并能正確根據(jù)圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)分析．