Question

8．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，需測量一個標有“3V，1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流．現(xiàn)有如下器材：
直流電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）
電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω）
電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
電壓表V₂（量程15V，內(nèi)阻約200kΩ）
滑動變阻器R₁（阻值0～10Ω，額定電流1A）
滑動變阻器R₂（阻值0～1kΩ，額定電流300mA）
（1）在該實驗中，電流表應選擇A₂（選填“A₁”或“A₂”），電壓表應選擇V₁（選填“V₁”或“V₂”），滑動變阻器應選擇R₁（選填“R₁”或“R₂”）．
（2）某同學用導線a、c、d、e、f、g和h連接成如圖1所示的電路，請在圖2方框中完成實驗的電路圖．
（3）該同學連接電路后檢查所有元器件都完好，經(jīng)檢查各部分接觸良好．但閉合開關(guān)后，反復調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導線為h．
（4）由于電表內(nèi)電阻的影響，本實驗中電壓表的示數(shù)等于（填寫“大于”、“等于”、“小于”）小燈泡兩端的電壓，電流表的示數(shù)大于（填寫“大于”、“等于”、“小于”）流過小燈泡的電流；電壓表的內(nèi)電阻對測量結(jié)果有（填寫“有”、“無”）影響，電流表的內(nèi)電阻對測量結(jié)果無（填寫“有”、“無”）影響．

Answer 1

分析 1、根據(jù)燈泡的額定電壓及功率可得出通過燈泡的電流，則可選擇電流表；根據(jù)實驗的接法及滑動變阻器的應用可選出滑動變阻器；
2、根據(jù)實驗的原理可選了正確的滑動變阻器及電流表的接法；
3、根據(jù)電路中的現(xiàn)象，利用電路原理可知哪個地方發(fā)生了斷路；
4、電流表外接法，由于電壓表的分流作用，使電流表測的電流大于流過電阻的電流，由R=$\frac{U}{R}$知測量值小于真實值；待測電阻越小，電壓表的分流作用越小，電流表測的電流越接近流過電阻的真實值，實驗誤差越�。�

解答 解：（1）由P=UI可知，I=$\frac{P}{U}$=500mA；為了安全和準確，電流表應選擇A₂；燈泡的額定電壓為3V，直流電壓表選擇3V量程的誤差較小，即選V₁．
因本實驗中應采用分壓接法，故滑動變阻器應選R₁；
（2）因測量小燈泡的伏安特性曲實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應采用分壓接法；同時因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；原理圖如下；
（3）由題意可知，電路中有電流但不能調(diào)零，且燈泡亮度發(fā)生變化，說明滑動變阻器接成了限流接法，故說明h導線發(fā)生了斷路；
（4）由于電表內(nèi)電阻的影響，本實驗中電壓表的示數(shù)等于小燈泡兩端的電壓，大于電流表的示數(shù)大于流過小燈泡的電流；
電壓表的內(nèi)電阻對測量結(jié)果有影響，電流表的內(nèi)電阻對測量結(jié)果無影響．
故答案為：（1）A₂、V₁、R₁
（2）如圖
（3）h
（4）等于、大于、有、無

點評 描繪小燈泡的伏安持性曲線實驗中要注意實驗中的原理及接法；要求學生熟練應用分壓接法．
為了減小誤差：1、當待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻時，用外接法．2、當電流表內(nèi)阻阻值遠小于待測電阻阻值時，使用內(nèi)接法．