Question

有一小灯泡，标有“10V，2W“的字样，现用如图甲所示的电路，测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系．实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压．现备有下列器材：
A．直流电源，电动势12V，内电阻不计
B．直流电流表，量程300mA，内阻约为5Ω
C．直流电压表，量程15V，内阻约为15kΩ
D．滑动变阻器，最大电阻20Ω，额定电流2A
E．滑动变阻器，最大电阻1kΩ，额定电流0.5A
F．开关，导线若干
（a）为了尽可能提高实验精度，实验中所选滑动变阻器为

D

（填“D“或“E“）
（b）图甲中电压表未接入电路的一端应接于

b

点（填“a“或“b“）
（c）根据完善后的电路图，将图乙中所给实物连成实验电路．

Answer 1

分析：（1）在保证安全的情况下，滑动变阻器阻值越小，操作越方便，据此选择实验器材．
（2）由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压是10V，额定功率是2W，由电功率的变形公式可以求出灯泡电阻；
当电流表内阻远小于待测电阻阻值时，要采用电流表内接法；
当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，采用电流表外接法；
根据灯泡电阻与电流表、电压表电阻间的关系确定电流表采用内接法还是外接法．
（3）根据电路图连接实物电路图．

解答：解：（a）电源电压是12V，
通过滑动变阻器的最大电流：
I=

U

R

=

12V

20Ω

=0.6A＜2A，
滑动变阻器D足以保证电路安全，
D总电阻较小，为方便操作，滑动变阻器可以选D，
滑动变阻器E阻值太大，不便于实验操作，故选D．
（b）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是10V，
额定功率是2W，∵P=

U2

R

，
∴灯泡电阻R_L=

U 2 L

PL

=

(10V)2

2W

=50Ω，
电流表与电压表的临界电阻：
R₀=

RARV

=

5Ω×15000Ω

≈273.86Ω，
则R_L＜R₀，应采用电流表的外接法，电压表应接b点．
（c）根据电路图连接实物电路图，电路图如图所示．
故答案为：（a）D；（b）b；（c）电路图如图所示．

点评：本题考查了实验器材的选择、伏安法测电阻电流表内外接法的选择、连接实物电路图等问题，是伏安法测电阻实验的常考问题，一定要掌握．