Question

2．某學習小組在研究小燈泡燈絲電阻和溫度的關系時，描繪了一只小燈泡（3.6V　0.3A）的伏安特性曲線．實驗中除紅外測溫儀、導線和開關外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E（電動勢為0.6V）
B．電壓表V₁（量程為0～3V，內(nèi)阻約為2kΩ）
C．電壓表V₂（量程為0～5V，內(nèi)阻約為4kΩ）
D．電流表A₁（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
E．電流表A₂（量程為0～100mA，內(nèi)阻約為2Ω）
F．滑動變阻器R₁（最大阻值10Ω，額定電流1A）
G．滑動變阻器R₂（最大阻值2kΩ，額定電流100mA）
（1）為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，請你選擇合適的電壓表、電流表和滑動變阻器CDF（填所選儀器前的字母序號），并為該小組設計電路圖，畫在如圖1的虛線框內(nèi)．
（2）根據(jù)正確設計的實驗電路圖，學習小組測得電壓、電流、燈絲溫度，并求得對應電阻值，如下表：

電壓（V）	0	0.20	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
電流（A）	0	0.051	0.105	0.165	0.205	0.235	0.260	0.280	0.300
電阻（Ω）		3.9	4.8	6.1	7.3	8.5	9.6	10.7	12.0
溫度（℃）		12.0	66.1	144.1	216.3	288.3	354.4	420.4	498.5

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，學習小組的同學在圖2甲中畫出了小燈泡的伏安特性曲線．現(xiàn)要知道圖線上P點對應的電阻R_P，有同學認為可以作出曲線在P點的切線，而R_P就等于該切線的斜率的倒數(shù)，這樣做是否正確？
答：不正確．（選填“正確”或“不正確”）

（3）請你根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖2乙中畫出燈絲的電阻值隨溫度變化的關系圖線，根據(jù)圖乙中的R-t圖線可知，燈絲的電阻值與溫度的關系是：一次函數(shù)關系；0℃時燈絲的電阻值約為3.7Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定值可以分析應選用的電流表及電壓表；本實驗中應采用分壓接法，故滑動變阻器選用小電阻；
（2）根據(jù)實驗原理可分析能否采用求斜率的方法求解電阻；
（3）采用描點法將各點描出，則可作出R-t圖象；根據(jù)圖象分析電阻與溫度的關系．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為3.8V；故電壓表選擇C；額定電流為0.3A；故電流表選擇D；本實驗采用分壓接法，故滑動變阻器采用小電阻；故選：F；
電路圖如下；

（2）從理論上講，利用了斜率的意義求電阻沒有問題，但從實際情況來說，我們根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪的I-U圖象是大致曲線，存在很大的誤差，如果再作出切線線求電阻，誤差更大，計算結(jié)果更不準確；故這種做法不正確；
（3）采用描點法作出圖象如圖乙；根據(jù)圖象可知：電阻值與溫度的關系是一次函數(shù)關系；

由圖可知，當溫度為0時，電阻約為3.7Ω；
故答案為：（1）CDF；如圖甲；（2）不正確；（3）如圖乙；一次函數(shù)關系；3.7

點評 本題考查了實驗誤差分析、作圖象、求電阻方法等問題，應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點法作圖的方法，會根據(jù)圖象求出相關量．