Question

15．要測繪一個標(biāo)有“3V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作．已選用的器材有：
直流電源（電壓為4V）；              
電流表（量程為0-0.6A．內(nèi)阻約0.5Ω）；
電壓表（量程為0--3V．內(nèi)阻約3kΩ）；  電鍵一個、導(dǎo)線若干．

①實(shí)驗(yàn)中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的A（填字母代號）．
A．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流1A）
B．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.3A）
②圖1為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中完成的部分電路連接的情況，請你幫他完成其余部分的線路連接．（用黑色水筆畫線表示對應(yīng)的導(dǎo)線）
③實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示．由曲線可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大（填“增大”、“不變”或“減小”）
④如果某次實(shí)驗(yàn)測得小燈泡兩端所加電壓如圖3所示，請結(jié)合圖線算出此時小燈泡的電阻是12Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡伏安特性曲線，下列分析正確的是C
A．測得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏小，主要是由于電壓表內(nèi)阻引起
B．測得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏小，主要是由于電流表內(nèi)阻引起
C．測得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏大，主要是由于電壓表內(nèi)阻引起
D．測得的小燈泡正常發(fā)光的功率偏大，主要是由于電流表內(nèi)阻引起．

Answer 1

分析 ①根據(jù)燈泡的電阻確定滑動變阻器的量程．
②燈泡的電壓、電流從零開始測起，滑動變阻器采用分壓式接法，根據(jù)燈泡的電阻大小確定電流表的內(nèi)外接．
③根據(jù)I-U圖線，結(jié)合歐姆定律分析電阻的變化．
④根據(jù)電壓表的讀數(shù)，通過圖線得出電流的大小，結(jié)合歐姆定律求出小燈泡的電阻．
⑤根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，結(jié)合歐姆定律分析電流、電壓的測量誤差，從而得出功率的測量誤差．

解答 解：①燈泡的電阻大約為R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{9}{0.6}Ω=15Ω$，為了便于測量，滑動變阻器最大值選擇10Ω，故選：A．
②由于燈泡的電壓和電流要從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，則電流表采用外接法，實(shí)物連線圖如圖所示．
③I-U圖線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù)表示電阻，電壓增大，圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，則電阻增大．
④電壓表的讀數(shù)U=2.30V，根據(jù)圖線知，此時的電流I=0.19A，則電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.30}{0.19}Ω≈12Ω$．
⑤電流表采用外接法，電壓測量準(zhǔn)確，由于電壓表的分流作用，電流的測量值偏大，根據(jù)燈泡功率的測量值偏大．故選：C．
故答案為：①A；②如圖；③增大； ④12；⑤C．

點(diǎn)評 本題考查了電路的實(shí)物連線問題，關(guān)鍵知道滑動變阻器的分壓式和限流式的區(qū)別，以及電流表內(nèi)外接的區(qū)別．