Question

一個(gè)小燈泡的額定電壓為6.3V，額定電流約為0.3A，用以下所給的實(shí)驗(yàn)器材描繪出小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)器材有：
電源E1：電動(dòng)勢為8.0V，內(nèi)阻不計(jì)；
電壓表V：量程為0-10V，內(nèi)阻約為10kΩ
電流表A1：量程為0-3A，內(nèi)阻約為0.1Ω；
電流表A2：量程為0-300mA，內(nèi)阻約為1Ω；
滑動(dòng)變阻器R：最大阻值10Ω，額定電流1.0A；
開關(guān)S，導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)該選用

 

，
（2）請(qǐng)?jiān)谌鐖D1內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，
（3）依照實(shí)驗(yàn)電路圖將如圖2中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路
（4）實(shí)驗(yàn)測出的數(shù)據(jù)如表所示，依照這些數(shù)據(jù)在如圖3所示的坐標(biāo)紙中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線．

U/V	0	0.5	0.8	1.0	1.2	1.5	2.0	2.5	3.0	4.0	5.0	6.0	6.3
I/V	0	0.05	0.08	0.10	0.12	0.14	0.16	0.18	0.20	0.23	0.25	0.27	0.27

（5）若考慮電表的影響，滑線變阻器P滑到某一位置時(shí)，對(duì)燈泡的測量功率P_測與實(shí)際功率P_實(shí)進(jìn)行比較有：P_測

 

P_實(shí)（填“＞”、“=”或“＜”）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（4）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用描點(diǎn)法作出燈泡的I-U圖象．
（5）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析燈泡電壓與電流測量值與真實(shí)值間的關(guān)系，然后答題．

解答：解：（1）燈泡額定電流為0.3A，因此電流表應(yīng)選A₂．
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電流與電壓從零開始變化，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可，燈泡最大電阻約為R=

U

I

=

6.3

0.27

≈23Ω，電壓表內(nèi)阻為10kΩ，電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，因此電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示．

（4）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來作出燈泡的I-U圖象如圖所示．

（5）由電路圖可知，電流表采用外接法，由于電壓表的分流，所測電流偏大，電壓測量值等于真實(shí)值，由P=UI可知，燈泡功率的測量值大于真實(shí)值．
故答案為：（1）A₂；（2）電路圖如圖所示；（3）實(shí)物電路圖如圖所示；（4）圖象如圖所示；（5）＞．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、作電路圖、連接實(shí)物電路圖、作圖象等問題；確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵；應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．