Question

9．某同學想要描繪標有“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，可供該同學選用的器材除了開關，導線外，還有：
電壓表V（量程0～4V，內阻等于3kΩ）
電流表A₁（量程0～200mA，內阻等于10Ω）
電流表A₂（量程0～3A，內阻等于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1Ω）
定值電阻R₄（阻值等于10Ω）
（1）為了比較準確完成本實驗，電流表選A₁，滑動變阻器選R₁，定值電阻選R₄．
（2）請在圖1的方框內畫出實驗電路圖．要求電流表讀數(shù)范圍較大．
（3）該同學描繪出的I-U圖象應是如圖2中的B．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表，選擇電流表時要注意量程的選擇，根據(jù)改裝原理進行分析確定定值電阻；
（2）根據(jù)實驗原理與實驗器材確定電流表與滑動變阻器的接法，然后作出電路圖；
（3）根據(jù)燈泡電阻隨溫度的變化規(guī)律進行分析，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）燈泡額定電流為0.3A，而給出的量程中3A量程過大，讀數(shù)誤差較大，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； 故電流表選擇擇
A₁，定值電阻選擇R₄；由于采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇R₁．
（2）由（1）中分析可知應將電流表與定值電阻并聯(lián)測量電流，同時在描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；燈泡內阻較小，電流表內阻很小，電壓表內阻很大，由于燈泡電阻遠小于電壓表內阻，故采用電流表外接法，電路圖如圖所示：
（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越來越小，由圖2中圖象可知，符合實際的圖象是B；
故答案為：（1）A₁；R₁；R₄；（2）電路圖如圖所示；（3）B．

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．