Question

14．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V、2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的伏安特性圖線．現(xiàn)有下列器材供選用：

A．電壓表（0～5V，內(nèi)阻10kΩ）
B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻20kΩ）
C．電流表（0～3A，內(nèi)阻1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.4Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）
F．滑動(dòng)變阻器（500Ω，1A）
G．學(xué)生電源（直流6V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實(shí)驗(yàn)，理由電壓必須從零開始調(diào)節(jié)．
（2）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選A，電流表應(yīng)選用D，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E．（用序號(hào)字母表示）
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的I-U圖象如圖丙，從圖象看出，電壓越高對(duì)應(yīng)的實(shí)際電阻值越大，這說明燈絲材料的電阻率隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器分壓及限流接法的不同作用，結(jié)合題意選擇滑動(dòng)變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內(nèi)阻間的大小關(guān)系確定電流表的接法．
（2）儀表的選擇應(yīng)本著安全準(zhǔn)確的原則；電壓表要測(cè)量燈泡兩端的電壓，故應(yīng)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(dòng)變阻器．
（3）明確伏安特性曲線的性質(zhì)，知道金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化關(guān)系．

解答 解：（1）在用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I一U圖線的實(shí)驗(yàn)中，電壓要從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，所以電路圖只能選用圖甲．
（2）因燈泡的額定電壓為4V，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于4V，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確；故只能選用0～5V的電壓表，故選A；
由P=UI得，燈泡的額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4}$=0.5A，故電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，故選D；而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故選E；
（3）I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，電阻應(yīng)越來越大，原因是金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大；
故答案為：（1）電壓必須從零開始調(diào)節(jié)；（2）A，D，E； （3）大，增大

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)中的儀表選擇及接法的選擇；應(yīng)注意滑動(dòng)變阻器分壓及限流接法的區(qū)別及應(yīng)用，同時(shí)還應(yīng)明確內(nèi)外接法的不同及判斷，注意掌握電阻率與溫度之間的關(guān)系．