Question

10．在描繪一個標有“6.3V0.3A”小燈泡的伏安特性曲線的實驗中，要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到6.3V，并便于操作．已選用的器材有：
學生電源（電動勢為9V，內阻約1Ω）；
電流表（量程為0～0.6A，內阻約0.2Ω；量程為0～3A，內阻約0.04Ω）；
電壓表（量程為0～3V，內阻約3kΩ；0～15V，內阻約15kΩ）；
開關一個、導線若干．
（1）實驗中還需要選擇一個滑動變阻器，現(xiàn)有以下兩個滑動變阻器，則應選其中的A（選填選項前的字母）．
A．滑動變阻器（最大阻值10Ω，最大允許電流1A）
B．滑動變阻器（最大阻值1500Ω，最大允許電流0.3A）
（2）實驗電路圖應選用圖1中的乙（選填“甲”或“乙”）．

（3）請根據（2）中所選的電路圖，補充完成圖2中實物電路的連線．
（4）接閉合關，改變滑動變阻器滑動端的位置，并記錄對應的電流表示數I、電壓表示數U．某次測量中電流表選擇0～0.6A量程，電壓表選擇0～15V量程，電流表、電壓表示數如圖3所示，可知該狀態(tài)下小燈泡電阻的測量值R_x=$\frac{U}{I}$=18Ω（計算結果保留兩位有效數字）．
（5）根據實驗數據，畫出的小燈泡I-U圖線如圖4所示．由此可知，當小燈泡兩端的電壓增加時，小燈泡的電阻值將變大（選填“變大”或“變小”）．

Answer 1

分析 （1）（2）根據題目要求確定滑動變阻器與電流表的接法，然后選擇實驗電路；
（3）根據實驗電路圖連接實物電路圖；
（4）由電壓表與電流表的讀數的方法讀出電流表與電壓表的測量值，然后由歐姆定律即可求出電阻值；
（5）根據圖象，應用歐姆定律及影響燈絲電阻的因素分析答題．

解答 解：（1）實驗要求燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，則滑動變阻器應采用分壓接法，所以要選擇最大值比較小的A；
（2）燈泡正常發(fā)光時的電阻為R=$\frac{U}{I}=\frac{6.3}{0.3}=21$Ω，該電阻值相對于電壓表屬于小電阻，所以電流表應采用外接法，因此實驗電路應選 乙；
（3）根據實驗電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示；
（4）電流表的量程為0.6V，所以每一小格的讀數為0.02A，所以電流表的讀數為0.22A；
電壓表的量程為15V，所以每一小格的讀數為0.5V，所以讀數為：8×0.5=4V．
由歐姆定律得：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{4}{0.22}=18$Ω
（5）在I-U圖象中，各個點與坐標原點的連線的斜率表示電阻的倒數，由圖可知，隨電壓增大，各點與坐標原點的連線的斜率減小，所以可知待測電阻的電阻值增大．
故答案為：（1）A；
（2）乙；
（3）如答圖1所示；
（4）18；
（5）變大．

點評 對電學實驗要明確以下情況滑動變阻器必須用分壓式接法：①要求電壓或電流從零調；②變阻器的全電阻遠小于待測電阻；③用限流接法時通過電流表的電流大于電流表的量程．