4.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,可供選擇的實驗儀器如下:
器  材規(guī)  格器  材規(guī)  格
小燈泡標有“3.8V,0.3V”字樣滑動變阻器R1最大阻值10Ω,額定電流1.0A
電壓表V量程0-5V,內阻5kΩ滑動變阻器R2最大阻值1kΩ,額定電流0.5A
電流表A1量程0-100mA,內阻4Ω直流電源E電動勢約6V,內阻約為0.5Ω
電流表A2量程0-500mA,內阻0.4Ω導線、電鍵等

①在上述器材中,滑動變阻器應選${R}_{1}^{\;}$.
②在圖甲中用筆畫線代替導線,把實驗儀器連接成完整的實驗電路.
③利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在I-U坐標系中,描繪出了圖乙所示的小燈泡的伏安特性曲線.根據(jù)此圖給出的信息,可以判斷出圖丙中正確的是(圖中P為小燈泡功率)D.

分析 本題①的關鍵是明確當實驗要求電流從零調時變阻器應采用分壓式接法,應選擇阻值小的變阻器以方便調節(jié);題②根據(jù)小燈泡的電阻遠小于電壓表內阻可知電流表應用外接法;題③根據(jù)歐姆定律得出I與U的函數(shù)表達式,可知I-U圖象上的點與原點連線的斜率倒數(shù)等于電阻,根據(jù)斜率逐漸減小可知電阻隨電壓的最增大而增大,再根據(jù)P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$即可求解.

解答 解:①由于描繪小燈泡伏安特性曲線實驗要求電流從零調,實驗變阻器應采用分壓式接法,應選擇阻值小的變阻器${R}_{1}^{\;}$以方便調節(jié);
②由于小燈泡內阻遠小于電壓表內阻,電流表應用外接法,即電路應是外接分壓電路,如圖所示:

③根據(jù)I=$\frac{U}{R}$=$\frac{1}{R}•U$可知,I-U圖象上的點與原點連線的斜率倒數(shù)等于待測電阻阻值,由于I-U圖象上的點與原點連線的斜率逐漸減小,說明小燈泡的電阻隨電壓或電流的增大而增大,再由P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$可知功率P應逐漸增大,所以正確的是D圖;
故答案為:①${R}_{1}^{\;}$;②如圖;③D

點評 應明確:①當實驗要求電流從零調或變阻器的全電阻遠小于待測電阻時,變阻器應采用分壓式接法,應選擇阻值小的變阻器以方便調節(jié);②涉及到圖象的問題,應根據(jù)相應的物理規(guī)律寫出公式,再根據(jù)斜率斜率截距概念即可求解;③當待測電阻遠小于電壓表內阻時,電流表應用外接法.

練習冊系列答案
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