Question

4．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，除有一標有“6V，1.5W“的小燈泡、導線和開關(guān)外，還有
A．直流電源6V（內(nèi)阻不計）                      
B．直流電流表0～3A（內(nèi)阻0.1Ω以下）
C．直流電流表0～300mA（內(nèi)阻約為5Ω）   
D．直流電壓表0～10V（內(nèi)阻約為15kΩ）
E．滑動變阻器（10Ω，2A）                       
F．滑動變阻器（1kΩ，0.5A）
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量．

（1）實驗中電流表應(yīng)選用C，滑動變阻器應(yīng)選用E：（均用序號表示）
（2）在方框內(nèi)畫出實驗電路圖：
（3）根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖a所示．由圖象可得出結(jié)論：當電流較小時，I與U成線性變化，而當電流較大時，燈絲溫度明顯變化，I與U呈非線性，燈絲電阻隨電流增大而變大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的額定電壓可以選出電壓表，根據(jù)燈泡的額定功率可求出額定電流，則可確定出電流表；根據(jù)滑動變阻器的接法可選出滑動變阻器；
（2）根據(jù)測伏安特性曲線的實驗要求可以選出滑動變阻器的接法，由電流表及電壓表內(nèi)阻的關(guān)系可得出電流表的接法．
（3）根據(jù)I-U圖象進行分析，明確I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)．

解答 解：（1）由題意可知，燈泡的額定電壓為6V，燈泡的額定電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5}{6}$=0.25A，故電流表應(yīng)選擇C；
測量燈泡的伏安特性曲線實驗中應(yīng)采用分壓接法，故滑動變阻器應(yīng)選用小電阻，故滑動變阻器應(yīng)選擇E；
（2）測量小燈泡的伏安特性曲線時，要求電壓值從零開始變化，故滑動變阻器應(yīng)采有分壓接法；燈泡內(nèi)阻約為：R=$\frac{6}{0.25}$=25Ω，
而電流表內(nèi)阻約為2Ω，小燈泡的電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，接近電流表內(nèi)阻，故電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示：

（3）由得出的伏安特性曲線可知，當電流較小時，I與U成線性變化，而當電流較大時，燈絲溫度明顯變化，I與U呈非線性，燈絲電阻隨電流增大而變大．
故答案為：（1）C；E；（2）如圖所示；（3）當電流較小時，I與U成線性變化，而當電流較大時，燈絲溫度明顯變化，I與U呈非線性，燈絲電阻隨電流增大而變大

點評 測量小燈泡的伏安特性曲線時，根據(jù)實驗的要求一般采用滑動變阻器的分壓接法，電流表應(yīng)采用外接法．同時要明確I-U圖象的性質(zhì)，知道I-U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)．