有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,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,故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表;由流过灯泡的电流判断需要的电流表;由题意判断需要的滑动变阻器;

    (2)根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用,结合题意选择滑动变阻器的接法;由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法.

    (3)根据U-I图象读出灯泡两端所加电压为3.2V时,通过灯泡电流,根据P=UI求解.

    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]=[2W/4V]=0.5A;故电流表应选择0~0.6A的量程,故选D;

    而由题意要求可知,电压从零开始变化,并要多测几组数据,故只能采用滑动变阻器分压接法,而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器,故选E;

    ②由P=

    U2

    R可求得

    灯泡内阻R=

    U2

    P=8Ω;

    RV

    R=[10000/8]=1250,

    R

    RA=[8/0.4]=20;

    故说明电压表远大于灯泡内阻,应采用电流表外接法;

    而由以上分析知,滑动变阻器应选择分压接法;

    如图所示:

    ③根据U-I图象,当灯泡两端所加电压为3.2V时,通过灯泡电流I=0.45A.,

    电功率为P=UI=3.2×0.45=1.44W

    故答案为:①A,D,E

    ②电路图,连线如图示

    ③1.44W

    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.