Question

8．某同學(xué)欲采用下列器材研究一個額定電壓為2.5V的小燈泡（內(nèi)阻約為6Ω）的伏安特性曲線．
A．直流電源（3V，內(nèi)阻不計）；
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約為0.13Ω）；
C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）；
E．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流為2A）；
F．滑動變阻器（0～1000Ω，額定電流為0.5A）；
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）為了減小測量誤差，電壓表應(yīng)選用C，滑動變阻器應(yīng)選用E．（選填序號）
（2）該同學(xué)選擇電流表外接法，且要求小燈泡兩端電壓變化范圍盡量大些．請在如圖甲的虛線框中畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）閉合開關(guān)，逐次改變滑動變阻器滑片的位置，其中某組電流表、電壓表的示數(shù)如圖乙所示．則I_A=0.24A，U_V=1.50V．
（4）該同學(xué)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，在如圖丙所示的I-U坐標(biāo)圖上已描好了點(diǎn)，請你在圖丙中繪制出小燈泡的I-U圖線．

（5）該同學(xué)連接電路的實(shí)物圖如圖丁所示，請指出他的電路接線中的錯誤：電流表用了內(nèi)接法．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)要求確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．
（3）明確電表量程，根據(jù)最小分度確定應(yīng)保留的位數(shù)；
（4）根據(jù)描點(diǎn)法可明確對應(yīng)的I-U圖象；
（5）根據(jù)實(shí)物電路圖分析答題．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表應(yīng)選C，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器總阻值較小的E．
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡正常發(fā)光時的電阻約為幾歐姆，電流表內(nèi)阻約為0.13Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示：
（3）電流表量程為0.6A，最小分度為0.02A，則讀數(shù)為0.24A；
電壓表量程為3V，最小分度為0.1V，則讀數(shù)為1.50V；
（4）根據(jù)描點(diǎn)法可明確對應(yīng)的I-U圖象；
（5）由圖可知，實(shí)物圖中電流表采用了內(nèi)接法，而根據(jù)原理可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電流表外接法；
故答案為：（1）C，E；（3）0.24，1.50；（4）如圖所示；（5）電流表用了內(nèi)接法

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路圖、連接實(shí)物電路圖，要正確實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計電路的關(guān)鍵．