Question

9．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，需要用伏安法測定小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流，除開關(guān)、導線外，還有如下器材：
A．小燈泡“6V 3W”，
B．直流電源6─8V，
C．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.2Ω），
D．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω），
E．電壓表（量程6V，內(nèi)阻約20kΩ），
F．電壓表（量程20V，內(nèi)阻約60kΩ），
G．滑動變阻器（0─20Ω、2A ），
H．滑動變阻器（0─1kΩ、0.5A）．
（1）實驗所用到的電流表應選D，電壓表應選E，滑動變阻器應選G．（填字母代號）
（2）在如圖1虛線框內(nèi)畫出最合理的實驗原理圖．
（3）通過實驗得到的小燈泡伏安特性曲線是圖2中的B．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓與額定功率求出燈泡額定電流，根據(jù)額定電流選擇電流表；根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表；在保證安全的前提下，為方便實驗操作應選最大阻值減小的滑動變阻器．
（2）描繪小燈泡伏安特性曲線電壓、電流需要從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出實驗電路圖．
（3）燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，據(jù)此分析圖示圖象答題．

解答 解：（1）燈泡額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，電流表應選D、電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）；
燈泡額定電壓6V，電壓表應選E、電壓表（量程6V，內(nèi)阻約20kΩ）；
為方便實驗操作，滑動變阻器應選G、滑動變阻器（0～20Ω、2A ）．
（2）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；
燈泡正常工作時電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{12Ω}{1Ω}$12，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{20000Ω}{12Ω}$≈1666.7，$\frac{{R}_{V}}{R}$＞$\frac{R}{{R}_{A}}$，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示：

（3）燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，由圖示圖象可知，圖象B正確，故選B；
故答案為：（1）D；E；G；（2）如圖所示；（3）B．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路圖、電流表讀數(shù)；要掌握實驗器材的選取原則，確定滑動變阻器與電流表的接法是設計實驗電路圖的關(guān)鍵，也是難點．