Question

【題目】（9分）某學習小組探究電學元件的伏安特性曲線。

甲同學要描繪一個標有“3.6 V，1.2 W”的小燈泡的伏安特性曲線，除了導線和開關外，還有下列器材可供選擇：

電壓表V（量程5 V，內阻約為5 kΩ）

直流電源E（電動勢4.5 V，內阻不計）

電流表A1（量程350 mA，內阻約為1 Ω）

電流表A2（量程150 mA，內阻約為2 Ω）

滑動變阻器R1（阻值0 ~ 200 Ω）

滑動變阻器R2（阻值0 ~ 10 Ω）

（1）實驗中電流表應選______，滑動變阻器應選______；（填寫器材代號）

（2）以下的四個電路中應選用_________進行實驗。

（3）根據所選電路圖，請在圖中用筆畫線代替導線，把實驗儀器連接成完整的實驗電路。

（4）通過實驗描繪了小燈泡的伏安特性曲線如圖。若將該小燈泡直接接在電動勢是 1.5 V，內阻是 2.0 Ω的電池兩端，小燈泡的實際功率為 _________W。

Answer 1

【答案】（1）A1 （1分）；R2（1分）；（2） A（2分）；（3）如圖所示（2分）；（4）0.27W（3分）

【解析】（1）燈泡的規格為“3.6 V，1.2 W”，則燈泡的額定電流I=1/3 A=333 mA，燈泡的電阻Rx=10.8 Ω，觀察所給器材的規格，電流表應該用量程為350 mA的A1；測量燈泡的伏安特性曲線，電流需要從0調起，所以滑動變阻器應該用分壓式接法，所以用R2；

（2）滑動變阻器用分壓式接法，根據Rx2=10.82<RARV=5 000，所以電流表應用外接法，所以實驗電路要選擇A圖；

（4）由閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，解得：，可以在圖中的圖線上再作出電池的I-U圖，則該直線與小燈泡的伏安特性曲線相交的點就是小燈泡的兩端電壓與燈泡中的電流，二者的乘積就是小燈泡的實際功率。如下圖所示，則P=0.8 V×0.35 A=0.28 W。