Question

3．一個小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實驗器材進行實驗，并利用實驗數(shù)據描繪和研究小燈泡的伏安特性圖線．
A．電源E：電動勢為3.0V，內阻不計；
B．電壓表V₁：量程為0-3V，內阻約為1kΩ；
C．電壓表V₂：量程為0-15V，內阻約為4kΩ；
D．電流表A₁：量程為0-3A，內阻約為0.1Ω；
E．電流表A₂：量程為0-0.6A，內阻約為0.6Ω；
F．滑動變阻器R₁：最大阻值為15Ω，額定電流為1.0A；
G．滑動變阻器R₂：最大阻值為150Ω，額定電流為1.0A；
H．開關S，導線若干．

實驗得到如下數(shù)據（I和U分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓）：

I/A	0.00	0.16	0.25	0.30	0.34	0.40	0.45	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.20	1.60	2.00

（1）實驗中電壓表應選用B；電流表應選用E；滑動變阻器應選用F．  （請?zhí)顚戇x項前對應的字母）．
（2）不改動已連接導線，在實物連接圖（a）中把還需要連接的導線補上．閉合開關前，應使滑動變阻器的滑片放在最左（選填“左”或“右”）端．
（3）在圖（b）中畫出小燈泡的U-I曲線．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡額定電壓選擇電壓表，根據燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，根據燈泡電阻與電表內阻關系確定電流表接法，然后連接實物電路圖；閉合開關前，分壓電路分得的電壓應為零．
（3）根據表中實驗數(shù)據在坐標系中描出對應的點，然后作出U-I圖象．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2V，則電壓表選B；燈泡額定電流為0.5A，則電流表選E；為方便實驗操作，滑動變阻器應選F．
（2）燈泡正常發(fā)光時電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{0.5}$=4Ω，$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{4}{0.6}$≈6.67，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{1000}{4}$=250，$\frac{{R}_{V}}{R}$＞$\frac{R}{{R}_{A}}$，則電流表采用外接法，
由表中實驗數(shù)據可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示；閉合開關前，滑片應置于左端．
（3）根據表中實驗數(shù)據，在坐標系中描出對應的點，然后作出燈泡的U-I圖象如圖所示．

故答案為：（1）B；E；F；（2）如圖所示；左；（3）如圖所示．

點評 測定小燈泡的伏安特性曲線實驗要求電壓與電流從零調起或要求電流電壓調節(jié)范圍大一些，因此，滑動變阻器應采用分壓式接法．