Question

12．描繪“6V，3W”燈泡的伏安特性曲線，提供了下列器材：
A．電壓表V（3V，內(nèi)阻為3kΩ）       
B．電流表A（0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電阻箱R（0-99999.9Ω）         
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0-20Ω）；滑動(dòng)變阻器R₂（0-100Ω）
F．待測(cè)燈泡L“6V，3W”
G．電源E（電動(dòng)勢(shì)約8V、內(nèi)阻較小）
H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）按照實(shí)驗(yàn)需要，要將電壓表的量程由3V擴(kuò)大至6V，可以使電壓表與電阻箱串聯(lián)，則電阻箱的阻值為3KΩ．
（2）實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R₁ （選填“R₁”或“R₂”）．
（3）圖甲是測(cè)量燈泡電流隨電壓變化的實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆劃線代替導(dǎo)線完成電路連接． （4）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)，描點(diǎn)作出燈泡伏安特性曲線如圖乙所示，根據(jù)圖線可求得燈泡在工作電壓是0.5V 時(shí)的電阻值為2.5Ω；你認(rèn)為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇的測(cè)量點(diǎn)分布不均勻是合理（選填“合理”或“不合理”）的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電表的改裝原理可得出串聯(lián)電阻的阻值；
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，滑動(dòng)變阻器需要采用分壓接法，在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（3）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓和電流表采用外接法；從而連接實(shí)物圖；
（4）由燈泡的I-U圖象求出燈泡電壓為0.5V時(shí)的電流，然后由歐姆定律求出燈泡電阻；由于燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，描繪燈泡伏安特性曲線時(shí)，所選擇的測(cè)量點(diǎn)可以不均勻分布，電壓小時(shí)測(cè)量點(diǎn)少些，電壓高時(shí)測(cè)量點(diǎn)多些

解答 解：（1）根據(jù)改裝原理可知：$\frac{R+{R}_{V}}{{R}_{V}}=\frac{6}{3}$
解得：R=3kΩ
（2）電壓表與電阻箱串聯(lián)組成“新電壓表”，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法．為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用分壓接法以及電流表外接法，故實(shí)物圖如圖所示；

（4）由燈泡的I-U圖象可知，電壓0.5V所對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，此時(shí)燈泡電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5}{0.2}$=2.5Ω；由于燈泡電阻受溫度影響，實(shí)驗(yàn)選擇的測(cè)量點(diǎn)分布不均勻是合理的．
故答案為：（1）3k；（2）R₁；（3）如圖所示；（4）2.5，合理．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)考查了半偏法測(cè)電阻、連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、求電阻等問(wèn)題；確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確連接實(shí)物電路圖的前提與關(guān)鍵．