Question

3．為描繪一只標(biāo)有“2.5V 0.75W”字樣的小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供了如下實(shí)驗(yàn)器材：
電壓表V（量程為0-3V，內(nèi)阻約5kΩ）
電流表A₁（量程為0-0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
電流表A₂（量程為0-3A，內(nèi)阻約10Ω）
滑動(dòng)變阻器R₁（0～10Ω）
滑動(dòng)變阻器R₂（0～100Ω）
干電池兩節(jié)，開關(guān)S及導(dǎo)線若干

（1）為了使測(cè)量的準(zhǔn)確度較高，調(diào)節(jié)方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表A₁，滑動(dòng)變阻器R₁；
（2）在圖甲所示虛線內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（3）連接電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不變，但電壓表有示數(shù)，電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則故障的原因可能是小燈泡斷路；
（4）排除故障后，正確操作得到多組U、I數(shù)據(jù)，利用Excel軟件描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，設(shè)小燈泡正常發(fā)光的電阻為RA，小燈泡發(fā)光較暗時(shí)的電阻為R_B，根據(jù)圖象可以判斷R_A大于（選填“大于”“等于”或“小于”）R_B．

Answer 1

分析 （1）明確燈泡的額定值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全和準(zhǔn)確性原則確定電流表，根據(jù)電路接法確定滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定對(duì)應(yīng)的原理圖；
（3）根據(jù)電路故障的現(xiàn)象判斷是短路還是斷路，再進(jìn)一步確定短路或斷路發(fā)生的位置；
（4）分析對(duì)應(yīng)的I-U圖象，明確圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，從而確定兩種情況下電阻大小關(guān)系．

解答 解：（1）燈泡額定電流為0.75A，但如果采用3A量程誤差過大，因此只能采用0.6A量程的A₁，本實(shí)驗(yàn)中采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，因此應(yīng)采用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器R₁；
（2）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)電流表應(yīng)采用外接法，如圖甲所示；
（3）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電路斷路．電壓表有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚瑒t電路故障的原因可能是燈泡斷路．
（4）I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，則由圖可知，正常發(fā)光時(shí)的斜率較小，故說明正常發(fā)光時(shí)的電阻大于較暗時(shí)的電阻．
故答案為；（1）A₁；R₁；（2）如圖所示；（3）小燈泡斷路；（4）大于

點(diǎn)評(píng) 本題考查描繪燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，要求會(huì)正確實(shí)驗(yàn)電路圖，知道電流表、變阻器的連接方法，會(huì)判斷電路的故障，尤其是能根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)裝置來設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，是解答本題的關(guān)鍵．