Question

3．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U-I圖線，有下列器材供選用：
A．電壓表（0～5V，內(nèi)阻10kΩ）
B．電壓表（0～10V，內(nèi)阻20kΩ）
C．電流表（0～0.3A，內(nèi)阻1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.4Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（5Ω，10A）
F．滑動(dòng)變阻器（500Ω，0.2A）
（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用A，電流表選D（用序號(hào)字母表示）．
為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓表從零開(kāi)始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E（用序號(hào)字母表示）．
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取電流表的外接法（填“內(nèi)接法”或“外接法”），請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．

解答 解：（1）電表量程應(yīng)圖大于燈泡的額定值；燈泡額定電壓為4V，電壓表應(yīng)選A，燈泡額定電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4}$=0.5A，故電流表應(yīng)選D；
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)選擇分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E．
（2）燈泡電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4}{0.5}$=8Ω，電壓表內(nèi)阻約為10kΩ，電流表內(nèi)阻約為0.4Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法；根據(jù)以上分析可知電路圖如圖所示；
故答案為：（1）A；D；E；（2）外接法；如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、連接實(shí)物電路圖，根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵．