Question

17．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的器材如下：
A．小燈泡L：3V、5Ω           
B．滑動變阻器R：0～10Ω，額定電流1.5A
C．電壓表V₁：0～3V，5kΩ      
D．電壓表V₂：0～15V，10kΩ
E．電流表A₁：0～0.6A，0.5Ω  
F．電流表A₂：0～3A，0.1Ω
G．鉛蓄電池、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干
實驗中要求加在小燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從零調(diào)到額定電壓．
（1）為了減少誤差，實驗中應(yīng)選電壓表C，電流表E；
（2）在實驗中，電流表應(yīng)采用外接法（填“內(nèi)接”或“外接”）；
（3）請在圖虛線框內(nèi)按要求設(shè)計實驗電路圖（部分線已畫好）
（4）實驗測出的測量值有誤差，測量值小于真實值．

Answer 1

分析 （1）選擇器材的原則要安全、精確，通過小燈泡額定電壓、電流選擇電壓表和電流表的量程．
（2）當(dāng)所測電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表采用外接法，當(dāng)所測電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻時，電流表采用內(nèi)接法．即“小外偏小，大內(nèi)偏大”．
（3）電壓、電流需從0測起，滑動變阻器采用分壓式接法．電流表采用外接法．
（4）明確電表內(nèi)阻的影響，根據(jù)歐姆定律分析實驗誤差．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為3V，則電壓表應(yīng)選擇C；
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$，知額定電流為0.6A，為了減小測量的誤差，使得測量更精確，電流表量程選擇0～0.6A的E．
（2）小燈泡電阻約為5Ω，則有：$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{5000}{5}$=1000； $\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{5}{0.5}$=10； 則有：$\frac{{R}_{V}}{R}$＞$\frac{R}{{R}_{A}}$；故燈泡電阻屬于小電阻，電流表采用外接法．
（3）電壓和電流需從0開始測起，所以滑動變阻器需采用分壓式接法，電流表采用外接法．電路圖如右圖．
（4）實驗中由于電壓表的分流使電流表偏大，則由歐姆定律可知，電阻的測量值偏小．
故答案為：（1）C，E，（2）外接，（3）電路圖如圖．
（4）小于．

點(diǎn)評 本題考查燈泡伏安特性曲線的實驗；解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，知道什么情況下選用電流表外接法，什么情況下選擇電流表內(nèi)接法．