为精确描绘一标有“4.8V0.3A”的小灯泡的伏安特性曲线，可供选择的器材有：电压表：量程1V，内阻998.3Ω电流表：量程0.3A，内阻约5Ω电阻箱R0：最大阻值99999.9Ω，符号“”滑动变阻器R：0～20

Question

为精确描绘一标有“4.8V 0.3A”的小灯泡的伏安特性曲线，可供选择的器材有：
电压表：量程1V，内阻998.3Ω
电流表：量程0.3A，内阻约5Ω
电阻箱R₀：最大阻值99999.9Ω，符号“”
滑动变阻器R：0～20Ω
电源E：电动势约6V，内阻不计
单刀单掷开关1个，导线若干．

（1）实验中，某实验小组采用分段的方法进行描绘．他们先采用图1的电路描绘0-1.0V该灯泡的伏安特性曲线．
在某一电压下，电路中的电流表、电压表的示数如图2、3所示．则电流表的读数为___，电压表的读数为___．
调节滑动变阻器的电阻，读出电压表和电流表的示数，绘出0～1.0V该灯泡的伏安特性曲线如图4所示．
（2）之后，他们重新设计电路描绘该灯泡1.0V～4.80V电压的伏安特性曲线：
①请你利用上述器材为该组同学设计实验电路，并将它画在指定位置．
②为了满足本实验的要求并保证实验的精确度，电阻箱的阻值应为___．
③实验中描绘出1.0V～4.80V小灯泡的伏安特性曲线如图5所示，由图可知该灯泡的额定功率为___（保留三位有效数字）．小灯泡工作在4.80V电压时与0.60V电压时的电阻比值为___（保留二位有效数字）．

Answer 1

（1）由于电流表每小格的读数为0.01A，应进行“(1)/(10)”估读，即应估读到0.001A，所以电流表的读数为I=0.103A；
同理，电压表每小格读数为0.02V，所以应进行“(1)/(2)”估读，即应估读到0.01V，所以电压表读数为U=0.79V；
（2）①由于电压表的量程远小于小灯泡的额定电压，所以应将电压表与电阻箱串联进行改装，又因为小灯泡的电阻远小于改装后电压表的内阻，所以电流表应采用外接法；
由于测定小灯泡的伏安特性曲线要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：

②小灯泡的额定电压为4.8V，可将电压表的量程改为5V，根据欧姆定律可知，电阻箱的电阻应调为

R

0

=(5-1)/((1)/(998.3))=3993.2Ω；
③根据U-I图象可读出当电压U=4.8V时，对应的电流为I=0.296A，所以小灯泡的额定功率为P=UI=4.8×0.296≈1.43W（1.40～1.44都可以）；
小灯泡在4.8V时对应的电阻为

R

1

=(4.8)/(0.296)=16.6Ω
当电压为0.6V时，通过图4的U-I图象读出对应的电流为I=0.1A，所以电阻为

R

2

=(U)/(I)=(0.6)/(0.1)=6Ω，所以(R1)/(R2)=(16.6)/(6)≈2.8（2.4～2.8均可以）；
故答案为：（1）0.103，0.79
（2）①如图；②3993.2；③1.43，2.6