Question

【題目】做“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗時，已知所用小電珠的額定電壓和額定功率分別為2.5V、1.2W，，實驗可供選擇的器材如下:

a.電流表A1（量程0～0.6A，內阻約5Ω）

b.電流表A2（量程0～3A，內阻約0.1Ω）

c.電壓表V1（量程0～3V，內阻約3kΩ）

d.電壓表V2（量程0～15V，內阻約2000Ω）

e.滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流1A）

f.滑動變阻器R2（阻值0～5000Ω，額定電流500mA）

g.直流電源的電動勢為3.0V，內阻忽略不計

h.開關k,導線若干

①為了完成實驗且盡可能減小實驗誤差，電流表應選擇_________，電壓表應選擇_________，滑動變阻器應選擇_________（填寫實驗器材前的序號）

②請設計合理的電路來完成該實驗，把電路圖畫在方框里_______。

③實驗中，當電壓表的示數為U時，電流表的示數為I，則小電珠電阻的真實值_______（填“大于”“等于＂或“小于＂）。

④通過實驗得到多組數據，做出小電珠的伏安特性曲線，如圖所示。如果取兩個這樣的小電珠并聯以后再與一阻值為2.0Ω的定值電阻串聯，接在電動勢為3.0V、內阻忽略不計的直流電源兩端，則每個小電珠消耗的實際功率為______________W 。（結果保留兩位小數）

Answer 1

【答案】a c e 大于 0.55（0.53—0.55）

【解析】

（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應選c；由表中實驗數據可知，最大電流為0.49A，電流表選a；為方便實驗操作，滑動變阻器應選e；

（2）描繪小燈泡伏安特性曲線，電壓與電流要從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；由表中實驗數據可知，燈泡最大電阻約為3.7Ω，電壓表內阻約為2kΩ，燈泡電阻阻值遠小于電壓表內阻，電流表應采用外接法，電路圖如圖所示：

（3）由于電壓表的分流作用，所以電流表的示數比流經燈泡的電流偏大，故根據歐姆定律測量電阻偏小，即計算得到的小電珠的電阻值小于真實值；則小電珠電阻的真實值大于。

（4）將定值電阻與電源等效為內阻為2.0Ω，電動勢為3.0V的電源，由閉合電路歐姆定律得：U＝3.0﹣2.0I，將路端電壓與電流的關系圖象作入圖象中，如圖所示：

由圖可知，U＝1.28V，I＝0.43A，所以燈泡的實際功率為：