Question

19．如圖甲為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V小燈泡的I-U圖線的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（1）開(kāi)關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最左端（填寫(xiě)“左”或者“右”），并在對(duì)應(yīng)圖乙連接實(shí)物電路圖．
（2）實(shí)驗(yàn)提供的儀器：
A．兩節(jié)1號(hào)干電池    B．電流表（0～6A，0～3A）
C．電壓表（0～3V，0～15V）D．滑動(dòng)變阻器（0～5Q，0～100Ω）
其中電流表量程選擇0～0.6A；電壓表量程選擇0～3V；滑動(dòng)變阻器選擇0～5Ω
（3）已經(jīng)在圖（丙）中畫(huà)出小燈泡的I-U圖，由圖可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值約為8.6Ω；若把該燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=10Ω的電源上時(shí)，燈泡的實(shí)際功率約為0.189W．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于分壓電路分壓為零的位置，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（2）根據(jù)電路最大電流選擇電流表，根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（3）由圖丙所示圖象求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由歐姆定律求出燈泡電阻；在圖丙所示坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象，求出燈泡電壓與電流，然后由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由圖甲所示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路安全，開(kāi)關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最左端；根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

（2）由圖丙所示圖象可知，最大電流約為0.3A，則電流表選擇0～0.6A量程，燈泡額定電壓為2.5V，電壓表應(yīng)選擇0～3V量程，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇0～5Ω．
（3）由圖示圖象可知，燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流為0.29A，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.29A}$≈8.6Ω，
在燈泡I-U坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的I-U圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓為0.21V，通過(guò)燈泡的電流為0.9A，燈泡實(shí)際功率：P=UI=0.21×0.9=0.189W；
故答案為：（1）左；如圖所示；（2）0～0.6A；0～3V；0～5Ω；（3）8.6；0.189．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)器材量程與規(guī)格的選擇、求電阻與電功率，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，燈泡電阻隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值，求燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率一般要用圖象法，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．