Question

4．有一個小燈泡上標有“4V 2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線．現(xiàn)有下列器材供選用：
A．電流表A₁（0～0.3A，r₁=1Ω）      
B．電流表A₂（0～0.6A，r₂=0.4Ω）
C．電流表A₃（0～1.0A，r₃=0.2Ω）     
D．定值電阻R₁=19Ω
E．定值電阻R₂=150Ω                 
F．滑動變阻器（10Ω，2A）
G．滑動變阻器（500Ω，1A）           
H．學(xué)生電源（直流6V），開關(guān)，導(dǎo)線若干
（1）選用如圖A而不選用圖B的電路圖來完成實驗，請說明理由：描繪燈泡的I-U圖線所測數(shù)據(jù)從零開始，需要多測幾組數(shù)據(jù)
（2）由于沒有電壓表，可將電流表A₁和定值電阻D串聯(lián)起來做為電壓表，電流表應(yīng)選用B，滑動變阻器應(yīng)選用F（用序號字母表示）．
（3）閉合開關(guān)前，應(yīng)將圖A電路中滑動變阻器的滑片滑至左端（選填左端或右端）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用，結(jié)合題意選擇滑動變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內(nèi)阻間的大小關(guān)系確定電流表的接法．
（2）根據(jù)小燈泡的額定電壓和額定電流的大小來選擇電壓表和電流表的量程；根據(jù)變阻器全電阻越小時采用分壓式接法時越方便調(diào)節(jié)來選擇變阻器．
（3）為保護電路閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于分壓電路分壓最小位置．

解答 解：（1）在用伏安法描繪這個燈泡的I一U圖線的實驗中，所測數(shù)據(jù)要從零開始，需要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變阻器分壓接法，所以電路圖選用圖A．
（2）將電流表A₁和定值電阻D串聯(lián)，改裝后的電壓表量程為U₁=0.3A（1Ω+19Ω）=6V
將電流表A₁和定值電阻E串聯(lián)，改裝后的電壓表量程為U₂=0.3A（1Ω+150Ω）=45.3V
根據(jù)小燈泡的額定電壓為4V，所以選擇定值電阻D即可；
由于小燈泡的額定電流為：I=$\frac{P}{U}=0.5A$，可知電流表應(yīng)選B；
由于采用分壓式接法時，變阻器的電阻越小越方便調(diào)節(jié)，所以變阻器應(yīng)選F；
（3）滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路安全，閉合開關(guān)前，應(yīng)將圖A電路中滑動變阻器的滑片滑至左端．
故答案為：（1）描繪燈泡的I-U圖線所測數(shù)據(jù)從零開始，需要多測幾組數(shù)據(jù)．
（2）D；B；F；
（3）左端；

點評 解答本題要明確：①應(yīng)根據(jù)待測電阻的額定電壓和額定電流大小來選擇電壓表與電流表的量程；②當(dāng)要求電流從零調(diào)或變阻器的全電阻遠小于待測電阻時，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，并且全電阻越小時調(diào)節(jié)越方便．