Question

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．

Answer 1

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．