Question

12．某同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用小燈泡上標(biāo)有“3.8V  0.5A”的字樣，現(xiàn)有電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：
A．電流表（0～0.6A～3A，內(nèi)阻約為1Ω）
B．電壓表（0～3V～4.5V，內(nèi)阻約為3kΩ）
C．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）
D．滑動(dòng)變阻器（0～500Ω）
①實(shí)驗(yàn)中如果即滿足測(cè)量要求，又要誤差較小，電流表應(yīng)選用0～0.6A，電壓表應(yīng)選用0～4.5V（選填電表的量程）；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C．（選填相應(yīng)器材前的字母）
②如圖1給出了四個(gè)電路圖，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇正確的實(shí)驗(yàn)電路圖，應(yīng)為C．

③圖2是實(shí)驗(yàn)所用器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)你補(bǔ)充完成實(shí)物間的連線．

④閉合開關(guān)，逐次改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，在下表中記錄與之對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U．

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
I/A	0	0.10	0.13	0.16	0.18	0.19	0.20	0.19	0.23	0.24	0.25	0.27	0.28	0.29	0.30
U/V	0	0.10	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00	2.20	2.40	2.50

處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，該同學(xué)繪制了如圖3所示的I-U坐標(biāo)圖，請(qǐng)將表中第10組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)畫在圖中，并繪制出小燈泡的I-U圖線．
⑤另一個(gè)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中畫出的小燈泡的伏安特性曲線如圖4所示，分析I-U圖線可以得出的結(jié)論是：小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大，其原因是：小燈泡的電壓升高，電流也增大．使功率增大導(dǎo)致溫度升高，燈絲電阻隨溫度升高而增大．

Answer 1

分析 ①電壓表、電流表的選擇原則是使指針偏轉(zhuǎn)角大些好，應(yīng)在三分之二左右偏轉(zhuǎn)，若電路采用分壓接法，則滑動(dòng)變阻器選擇小的，若限流接法則滑動(dòng)變阻器阻值要大于待測(cè)電阻阻值；
②本實(shí)驗(yàn)中為了多測(cè)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，由此可正確選擇原理圖；
③根據(jù)原理圖即可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；
④根據(jù)描點(diǎn)法可得出小燈泡的伏安特性曲線；
⑤根據(jù)I-U圖象的性質(zhì)進(jìn)行分析，從而明確電阻的變化，并掌握金屬導(dǎo)體電阻隨溫度的升高而增大的性質(zhì)．

解答 解：①由小燈泡標(biāo)有“3.8V、0.5A”字樣可知，燈泡的額定電壓為3.8V，額定電流為0.5A；因此電壓表選擇0～4.5 V量度；電流表選擇0～0.6A量程；本實(shí)驗(yàn)中為了多測(cè)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，故應(yīng)選用變化范圍較小的電阻C
②本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，同時(shí)，因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表應(yīng)選擇外接法；
③由原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
④根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象；
⑤I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)；由圖可知，燈泡電阻隨電壓的增大而增大；原因是因?yàn)殡妷涸龃蠛螅�發(fā)熱量高，從而使燈泡的溫度升高；而燈泡電阻隨溫度的升高而增大；
故答案為：①0～0.6A； 0～4.5 V； C；②C；③見答案圖1；④見答案圖2
⑤小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大；小燈泡的電壓升高，電流也增大．使功率增大導(dǎo)致溫度升高，燈絲電阻隨溫度升高而增大；

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)考查了描繪燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中的儀器選擇、電路設(shè)計(jì)、燈泡功率、滑動(dòng)變阻器阻值等問題，由I-U圖象找出電壓對(duì)應(yīng)的電流，熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．