Question

5．某實驗小組準備探究某個燈泡的伏安特性曲線，額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐，除待測小燈泡外，提供器材如下：
A．電壓表V₁：量程為15V，內(nèi)阻約為10kΩ
B．電壓表V₂：量程為300mV，內(nèi)阻為300Ω
C．電流表A：量程為300mA，內(nèi)阻約為1Ω
D．滑動變阻器R₁：最大阻值200Ω
E．滑動變阻器R₂：最大阻值10Ω
F．定值電阻R₀₁：阻值2700Ω
G．定值電阻R₀₂：阻值30Ω
H．電動勢4.5V直流電源一個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
（1）出于電表的安全性及測量要求考慮，同學們選用電壓表V₁并聯(lián)在小燈泡兩端測量小燈泡的電壓，發(fā)現(xiàn)這種方法實際上不可行，其最主要的原因是量程過大，導(dǎo)致指針偏轉(zhuǎn)角度過小，無法準確讀數(shù)；
（2）于是同學們利用所學知識，對電壓表V₂進行了改裝，這需要選用定值電阻R₀₁（填寫器材代號）與電壓表V₂串聯(lián)；
（3）實驗中滑動變阻器應(yīng)選R₂（填寫器材代號）
（4）請在方框中畫出該實驗的電路圖并在圖中標出各器材的代號．

Answer 1

分析 （1）明確電壓表量程，從而根據(jù)準確和安全原則確定15V量程不能使用的原因；
（2）根據(jù)改裝原理進行分析，從而明確如何獲得合適的電壓表；
（3）根據(jù)實驗原理可明確滑動變阻器；
（4）根據(jù)實驗要求可確定滑動變阻器以及電流表的接法，從而確定實驗電路．

解答 解：（1）電壓表V₁量程為15V，遠大于燈泡的額定電壓2.5V，故導(dǎo)致實驗中偏角過小，無法準確測量；
（2）為了擴大量程，可以用電壓表V₂與定值電阻串聯(lián)來擴大量程，由于電壓表V₂與量程為300mV，為了略大于燈泡額定電壓2.5V，可以擴大至3V量程，即與R₀₁串聯(lián)即可；
（3）由于實驗中采用分壓接法，故滑動變阻器采用總阻值較小的R₂即可；
（4）由以上分析可知，本實驗中采用分壓接法，同時因燈泡內(nèi)阻較小，故采用電流表外接法，故原理圖如圖所示；
故答案為：（1）量程過大，導(dǎo)致指針偏轉(zhuǎn)角度過小，無法準確讀數(shù)；（2）R₀₁；串聯(lián)；（3）R₂；（4）如圖所示．

點評 本題考查伏安法測燈泡的伏安特性曲線的實驗，要注意明確本實驗中應(yīng)采用滑動變阻器分壓以及電流表外接法，同時注意正確應(yīng)用電表的改裝原理．