Question

14．為了描繪標(biāo)有“3V，0.4W”的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡電壓能從零開始變化．所給器材如下：
A．電流表（0～200mA，內(nèi)阻0.5Ω）    
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.01Ω）
C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻5kΩ）         
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻50kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器（0～10Ω，0.5A）  
F．滑動(dòng)變阻器（0～1kΩ，0.1A）
G．電源（3V）                        
H．電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（a）為了完成上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的儀器是ACEGH．
（b）在虛線框中畫出完成此實(shí)驗(yàn)的原理圖，并將實(shí)物按電路圖用導(dǎo)線連好．
（c）此實(shí)線描繪出的I-U圖線是曲線 （填“曲線”．“直線”），
其原因是溫度變化，燈絲電阻也會(huì)變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表，根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路；根據(jù)電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路圖；
（3）根據(jù)燈泡對燈泡電阻的影響分析答題．

解答 解：（1）先選擇必需的儀器，即電壓和開關(guān)導(dǎo)線等；燈泡的額定電壓為3V，所以電壓表的量程選擇3V的C誤差較小；額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.4}{3}$≈0.133A，所以電流表的量程選擇200mA的A；燈泡額定電壓為3V，電壓表應(yīng)選C；燈泡電壓能從零開始變化，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，使用選擇電阻值比較小的滑動(dòng)變阻器E；
故選擇的儀器有：ACEGH；
（2）燈泡電壓能從零開始變化，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，燈泡正常工作時(shí)的電阻為：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{0.4}$=22.5Ω，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法．電路圖和實(shí)物連線圖如圖所示．

（3）由于溫度升高，電阻變化，所以描繪出的I-U圖線是曲線．
故答案為：（1）ACEGH；（2）電路圖及實(shí)物圖如圖所示；（3）曲線；燈絲電阻阻值隨溫度變化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測量伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)；解決本題的關(guān)鍵掌握器材選擇的原則，以及知道滑動(dòng)變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，電流表內(nèi)外接的區(qū)別．同時(shí)明確燈泡伏安特性曲線的性質(zhì)．