Question

20．一學(xué)習(xí)小組要用伏安法盡量準(zhǔn)確地描繪一個(gè)標(biāo)有“6V 1.5W”的小燈泡的I-U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：
A．學(xué)生電源（直流9V）
B．開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干
D．電壓表（0～6V，內(nèi)阻約10kΩ）
F．電流表（（0～0.3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
I．滑動(dòng)變阻器（20Ω，2A）
（1）在圖1方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路圖圖2將實(shí)物連線補(bǔ)充完整
（3）該同學(xué)連接電路后檢查所有元件都完好，經(jīng)檢查各部分接觸良好，但閉合開(kāi)關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則出現(xiàn)故障的原因的是：滑動(dòng)變阻器采用限流接法；
（4）由于電表內(nèi)電阻的影響，本實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)等于（填寫(xiě)“大于”、“等于”或“小于”）小燈泡兩端的電壓，電流表的示數(shù)（填寫(xiě)“大于”、“等于”或“小于”）流過(guò)小燈泡的電流．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)電壓與電流可以從零開(kāi)始變化，當(dāng)滑動(dòng)變阻器采用限流接法時(shí)，電壓與電流不能從零開(kāi)始變化．
（4）根據(jù)電流表的接法分析電壓與電流測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系．

解答 解：（1）描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{6}^{2}}{1.5}$=24Ω，電流表內(nèi)阻約為0.1Ω，電壓表內(nèi)阻約為10kΩ，
電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

（3）電路元件都完好，各部分接觸良好，閉合開(kāi)關(guān)后，
反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，
電壓表和電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，
這是由于滑動(dòng)變阻器采用限流接法造成的．
（4）電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電壓表的示數(shù)等于燈泡兩端的電壓，
電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，電流表示數(shù)大于通過(guò)燈泡的電流；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）實(shí)物電路圖如圖所示；（3）滑動(dòng)變阻器采用限流接法；（4）等于；大于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)故障分析、實(shí)驗(yàn)誤差分析，根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖與連接實(shí)物電路圖的關(guān)鍵，電壓與電流從零開(kāi)始變化時(shí)，滑動(dòng)變阻器只能采用分壓接法．