Question

4．一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(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線
A．電源E：電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計；
B．電壓表V₁：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1kΩ
C．電壓表V₂：量程為0～15V，內(nèi)阻約為4kΩ
D．電流表A₁：量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω；
E．電流表A₂：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω；
F．滑動變阻器R₁：最大阻值為l0Ω，額定電流為0.6A；
G．滑動變阻器R₂：最大阻值為l5Ω，額定電流為1.0A；
H．滑動變阻器R₃：最大阻值為l50Ω，額定電流為1.0A；
I．開關S，導線若干．
實驗得到如下數(shù)據(jù)（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	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	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）請你不要改動已連接導線，在圖1的實物連接圖中把還需要連接的導線補上．閉合開關前，應使變阻器滑片放在最左（填“左”或“右”）端．
（3）在圖2坐標中畫出小燈泡的U-I曲線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)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(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)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(jù)表中實驗數(shù)據(jù)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，$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{4Ω}{0.6Ω}$≈6.67，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{1000Ω}{4Ω}$=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(jù)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(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，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）電路圖如圖所示；左；（3）圖象如圖所示；

點評 本題考查小燈泡伏安特性曲線的描繪；解題關鍵在于明確實驗原理，同時先注意畫出小燈泡的伏安特性曲線和電源的路端電壓與電流關系圖線．