Question

20．要測繪一個標有“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～3A．內(nèi)阻約0.5Ω）；
電壓表（量程為0～3V～1A．內(nèi)阻約3kΩ）；　　　
電鍵一個、導線若干．

（1）實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的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為某同學在實驗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的導線）
（3）實驗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）如果某次實驗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11Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；
（2）根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后連接實物電路圖；
（3）根據(jù)圖示圖象應用歐姆定律分析答題；
（4）由圖示電壓表讀出其示數(shù)，由圖示圖象求出對應的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值．

解答 解：（1）為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇A；
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡正常發(fā)光時的電阻為：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{0.6}$=15Ω，電流表內(nèi)阻約為0.5Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實物電路圖如圖所示：
（3）由圖示圖象可知，隨電壓增大通過燈泡的電流增大，電壓與電流表的比值增大，燈泡電阻增大．
（4）電壓表量程為3V，由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為2.3V，由圖示圖象可知，2.3V對應的電流為0.2A，此時燈泡電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.3}{0.2}$≈12Ω；
故答案為：（1）A；（2）如圖所示；（3）增大；（4）12．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、連接實物電路圖、實驗數(shù)據(jù)分析、電表讀數(shù)、求燈泡電阻、實驗誤差分析；描繪伏安特性曲線電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻關系確定電流表的接法與確定滑動變阻器的接法是正確連接實物電路圖的前提與關鍵．