Question

20．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，除有一標(biāo)有“6V，1.5W”的小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有：
A．直流電源6V（內(nèi)阻不計(jì)）
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(dòng)變阻器10Ω，2A
F．滑動(dòng)變阻器1kΩ，0.5A
實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能進(jìn)行多次測(cè)量．
（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用C，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E（均用序號(hào)表示）．
（2）應(yīng)選擇如圖1所示的四個(gè)電路中的C．

（3）按照你所選定的電路圖在給出的圖2實(shí)物圖中將器材連成實(shí)驗(yàn)電路（已經(jīng)連好了所需的部分導(dǎo)線，補(bǔ)充連接另外所需的導(dǎo)線則可）．

（4）某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系中，描繪出如圖3所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下面圖4中的四個(gè)圖中正確的是（圖中P為小燈泡的功率）AD

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(dòng)變阻器的接法可選出滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)測(cè)伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)要求可以選出滑動(dòng)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)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（4）根據(jù)功率公式得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，再根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律即可得出對(duì)應(yīng)的圖象．

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=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5W}{6V}$=0.25A=250mA，故電流表應(yīng)選擇C；
測(cè)量燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用小電阻，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E；
（2）測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線時(shí)，要求電壓值從零開(kāi)始變化，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采有分壓接法；燈泡內(nèi)阻約為：R=$\frac{6}{0.25}$=24Ω，
而電流表內(nèi)阻約為5Ω，電壓表內(nèi)阻約為15kΩ，小燈泡的電阻遠(yuǎn)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，故選：C
（3）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物圖如圖所示：

（4）由b圖知電阻隨小燈泡兩端電壓的增大而增大，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，P-U²圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故斜率應(yīng)該越來(lái)越小，故A正確；
P=I²R，P-I²圖象的斜率表示電阻，故斜率應(yīng)該越來(lái)越大，故D正確；
故選：AD；
故答案為：（1）C；E； （2）C；（3）如圖所示．（4）AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安特性曲線的描繪；解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，電流表內(nèi)外接的區(qū)別．