若用伏安法探究一只规格为“4V,2W”小灯泡的伏安特性,现有下列器材供选用:

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  • 解题思路:(1)仪表的选择应本着安全准确的原则;电压表要测量灯泡两端的电压,根据灯泡额定电压选择电压表,根据灯泡正常发光时的电流选择电流表.

    (2)探究小灯泡的伏安特性电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法,然后作出实验电路图.

    (3)在同一坐标系内作出电源的U-I图象,该图象与灯泡U-I图象的交点是用该电源给小灯泡供电时的电压与电流,由图象求出电压与电流,然后由P=UI求出灯泡实际功率.

    (1)因灯泡的额定电压为4V,为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V,但不能大太多,量程太大则示数不准确,故只能选用0~5V的电压表,故选A;由P=UI得,灯泡的额定电流I=[P/U]=[2/4]=0.5A;故电流表应选择0~0.6A的量程,故选D;

    (2)探究小灯泡的伏安特性,电表示数应从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压接法;灯泡正常公式时的电阻R=[U/I]=[4V/0.5A]=8Ω,[R

    RA=

    8Ω/0.4Ω]=20,

    RV

    R=[10000Ω/8Ω]=1250,

    RV

    R>

    R

    RA,电流表应采用外接法,电路图如图所示.

    (3)在小灯泡的U-I图象中作出电源的U-I图象如图所示,由图象可知,

    用该电源给灯泡供电时,灯泡两端电压为2V,通过灯泡的电流为0.4A,

    灯泡实际功率P=UI=2.0V×0.4A=0.80W.

    故答案为:(1)A;D(2)电路图如图所示;(3)0.80.

    点评:

    本题考点: 描绘小电珠的伏安特性曲线.

    考点点评: 本题考查实验中的仪表选择及接法的选择;应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用,同时还应明确内外接法的不同及判断.关于I-U图象有两种形式,一种表示电源,一种表示导体,两条图象的交点表示该导体接在该电源的电路中了.