Question

7．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，使用的小燈泡規(guī)格為“6V，3W”，其他可供選擇的器材有：
電壓表V₁（量程6V，內(nèi)阻約為20kΩ）
電壓表V₂（量程20V，內(nèi)阻約為60kΩ）
電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
變阻器R₁（0～1000Ω，允許最大電流為0.5A）
變阻器R₂（0～20Ω，允許最大電流為2A）
學(xué)生電源E（6～8V）開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)中要求電壓表在0～6V范圍內(nèi)讀取并記錄下10組左右不同的電壓值U和對(duì)應(yīng)的電流值I，以便作出伏安特性曲線，在上述器材中，電流表應(yīng)選用A₂，電壓表應(yīng)選V₁，變阻器應(yīng)選用R₂．
（2）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的原理圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓與額定功率，由電功率的變形公式求出燈泡額定電流，根據(jù)該電流選擇電流表；在保證安全的前提下，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）電壓從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖；同時(shí)明確測(cè)量電路與滑動(dòng)變阻器的哪一部分并聯(lián)，開(kāi)始時(shí)應(yīng)讓并聯(lián)部分電壓為零，從而確定滑片開(kāi)始時(shí)的位置．

解答 解：（1）由于燈泡額定電壓為6V，所以電壓表選擇V₁，燈泡的額定電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3}{6}$=0.5A，所以電流表量程選擇A₂，由于本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器需要采用分壓連接，所以滑動(dòng)變阻器選擇小電阻的R₂
（2）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證電流由零開(kāi)始調(diào)節(jié)，故應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用電流表外接法；如圖所示；
故答案為：（1）A₂ V₁ R₂
（2）如圖所示；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了描繪燈泡伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)器材的選取、作實(shí)驗(yàn)電路圖，注意當(dāng)電壓與電流從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器只能采用分壓接法；同時(shí)應(yīng)注意明確正確選擇實(shí)驗(yàn)器材的選擇方法．