Question

14．有一個小燈泡上標有“2V，3W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線，有下列器材供選用：

A．電源（電動勢3V，內阻約1Ω）       
B．電流表（0～0.6A，內阻約1Ω）
C．電流表（0～2A，內阻約0.4Ω）         
D．電壓表（0～3V，內阻約10kΩ）
E．電壓表（0～10V，內阻約20kΩ）
F．滑動變阻器（0～5Ω，額定電流3A）
G．滑動變阻器（0～500Ω，額定電流2A）H．開關、導線
（1）實驗中電流表應選用C，電壓表應選用D．為使實驗誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數據，滑動變阻器應選用F（用序號字母表示）．
（2）實驗中，電壓表的示數如圖1，圖中U=2.20V．
（3）實驗中調節(jié)滑動變阻器，得到了小燈泡的I-U圖象如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）請根據實驗要求，在圖3方框內畫出電路圖．

Answer 1

分析 （1）儀表的選擇應本著安全準確的原則；電壓表要測量燈泡兩端的電壓，故應通過燈泡的額定電壓值判斷需要的電壓表；由流過燈泡的電流判斷需要的電流表；由題意判斷需要的滑動變阻器；
（2）根據量程確定最小分度，從而明確讀數；
（3）根據I-U圖象的性質分析電阻的變化；
（4）根據實驗要求確定電壓表和電流表的接法，從而得出電路圖．

解答 解：（1）因燈泡的額定電壓為2V，為保證安全選用的電壓表量程應稍大于2V，但不能大太多，量程太大則示數不準確；故只能選用0～3V的電壓表，故選D；
由P=UI得，燈泡的額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3W}{2V}$=1.5A；故電流表應選擇0～2A的量程，故選C；
而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數據，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中應選總阻值小的滑動變阻器，故選F；
（2）由圖可知，量程為3V，最小分度為0.1V，則讀數為2.20V；
（3）I-U圖象中圖象中的斜率表示電阻的倒數，由圖象可知，斜率減小，故電阻增大；
（4）由以上分析可知，本實驗應采用分壓和電流表外接法，故電路圖如圖所示；
故答案為：（1）C； D；F； （2）2.20； （3）增大； （4）如圖所示．

點評 本題考查描繪燈泡伏安特性曲線實驗中的儀表選擇及接法的選擇；應注意滑動變阻器分壓及限流接法的區(qū)別及應用，同時還應明確內外接法的不同及判斷．