物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω

题型：不详难度：来源：

物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U ==V =1.23V。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行测量。当电压从0V开始增大,达到1.23V时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，并将数据记录在表中。
A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
B．电流表A₁（量程150mA，内阻约2Ω）
C．电流表 A₂（量程500mA，内阻约0.6Ω）
D．滑线变阻器R₁（0－20Ω）
E．滑线变阻器R₂（0－50Ω）
F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
U/v	0	0.20	0.60	1.00	1.40	1.80	2.20	2.70
I/mA	0	80	155	195	227	255	279	310

 
请你根据实验要求，帮助他们完成实验分析：
小题1:根据表中的实验数据，在给出的方格纸内作出U—I图线，并从图线上分析该灯的额定电压应为________V；这一结果大于一开始的计算结果，原因是___________________。

小题2:从表中的实验数据可以分析，他们实验时所选择的最佳器材：电流表选择________（填A₁或A₂）；滑线变阻器选择________ （填R₁或R₂）。
小题3:从实验时所选择的最佳器材画出实验电路图

答案

小题1:2.5     V ；灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯丝电阻随温度的升高而增大)
小题2:A₂           ；      R₁   
小题3:

解析

小题1:作出U—I图线，如图所示。

由图线得，电压等于2．5V时，电流约0．3A，其功率约为0．75W，即该灯的额定电压为2．5V。
灯泡电阻随温度升高而变大，故一开始的计算结果偏小。或者灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或答灯泡电阻随温度升高而变大，意思对就可以给分）
小题2:由记录的数据可知，毫安表需选用A₂，并且需外接，在控制电路中，当采用限流式接法时，通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为（4－0．2）/0．08＝47．5Ω，故选用变阻器R₂完全可以满足要求；若采用分压式接法，由于灯泡的最大电阻约2．5/0．3＝8．3Ω，变阻器R₁与灯泡并联部分的最大阻值约为16．7Ω（电动势为4V），滑动触头在阻值0~16．7Ω间滑动，也可以比较方便地进行操作
小题3:当采用限流式接法时，通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为（4－0．2）/0．08＝47．5Ω，故选用变阻器R₂完全可以满足要求，电路图选（A）。

若采用分压式接法，由于灯泡的最大电阻约2．5/0．3＝8．3Ω，变阻器R₁与灯泡并联部分的最大阻值约为16．7Ω（电动势为4V），滑动触头在阻值0~16．7Ω间滑动，也可以比较方便地进行操作，电路图如下：