Question

3．某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V  0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整．可供該同學(xué)選用的器材除開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：
電壓表V₁（0～3V，內(nèi)阻等于3kΩ）
電壓表V₂（0～15V，內(nèi)阻等于15kΩ）
電流表A₁（0～200mA，內(nèi)阻等于10Ω）
電流表A₂（0～3A，內(nèi)阻等于0.1Ω）
滑動變阻器R₁（0～10Ω，額定電流2A）
滑動變阻器R₂（0～1kΩ，額定電流0.5A）
定值電阻R₃（阻值等于10Ω）
定值電阻R₄（阻值等于1kΩ）
電源E（E=6V，內(nèi)阻不計）
（1）在上述器材中，滑動變阻器應(yīng)選R₁（選填“R₁”或“R₂”），電壓表應(yīng)選V₁（選填“V₁”或“V₂”），電流表應(yīng)選A₁（選填“A₁”或“A₂”）．
（2）請在虛線框中畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁；

（3）一同學(xué)利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系中，描繪出了如圖甲所示的小燈泡的
伏安特性曲線，根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷出圖乙中正確的是（圖中P為小燈泡功率）C．

Answer 1

分析 （1）分析給定儀器，明確電表的量程；根據(jù)安全性原則進(jìn)行改裝；
（2）同時根據(jù)實驗要求明確滑動變阻器以及電流表接法；
（3）根據(jù)燈泡電阻隨溫度的變化規(guī)律進(jìn)行分析，同時明確I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)．

解答 解：①燈泡額定電壓為3.8V，而給出的電壓表量程分別為15V和3V，15V量程太大，無法正確測量；故只能選用3V量程，并且與定值電阻串聯(lián)擴大量程；3V量程的電壓表內(nèi)阻為3KΩ；根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，應(yīng)選擇1KΩ的定值電阻串聯(lián)；
額定電流為0.3A，而給出的量程中3A量程過大，不能使用；只能采用將電流表量程200mA的電流表與定值電阻并聯(lián)的方式來擴大量程；根據(jù)改裝原理可知，并聯(lián)10Ω的定值電阻，即可將量程擴大到0.4A；
因本實驗中要求多測幾組數(shù)據(jù)，因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法；故滑動變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的R₁；
（2）由以上分析可知，本實驗采用分壓接法，同時電流表電壓表均需要改裝，同時因燈泡內(nèi)阻較小，故采用電流表外接法； 故答案如圖所示；
（3）因燈泡電阻隨溫度的增加而增大，因此在I-U圖象中圖線的斜率應(yīng)越來越��；故C正確，ABD錯誤．
故答案為：（1）R₁；V₁；A₁；（2）如圖所示；（3）C．

點評 本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗以及電表的改裝，要求能明確改裝原理，并正確掌握本實驗中電路的接法；注意分壓接法以及電流表接法的正確判斷．