Question

14．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下：
小燈泡L，“3.8V、0.3A”
電壓表V，量程0～5V，內(nèi)阻5kΩ
電流表A₁，量程0～100mA，內(nèi)阻4Ω
電流表A₂，量程0～500mA，內(nèi)阻0.4Ω
滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值10Ω，額定電流1.0A
滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值5Ω，額定電流0.5A
直流電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻約為0.5Ω
（1）在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁；電流表應(yīng)選A₂．
（2）在如圖1的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并在圖中注明各元件的符號(hào)．

（3）某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系中，描繪出如圖2所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷圖3中正確的是（圖中P為小燈泡的功率）B
A．①③B．②④C．①④D．②③

Answer 1

分析 （1）器材的選取需安全、精確，根據(jù)燈泡的額定電流選擇合適的電流表．根據(jù)滑動(dòng)變阻器的額定電流確定合適的滑動(dòng)變阻器．
（2）由于燈泡的電壓和電流需從零開始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，根據(jù)燈泡電阻的大小確定電流表的內(nèi)外接．
（3）根據(jù)燈泡電阻的變化判斷功率與U²的關(guān)系．

解答 解：（1）燈泡的額定電流為0.3A，電流表A₁的量程偏小，則選擇電流表A₂．
若選用滑動(dòng)變阻器R₂，通過R₂的電流會(huì)超過滑動(dòng)變阻器的額定電流，所以選擇滑動(dòng)變阻器R₁．
（2）因?yàn)闊襞莸碾妷汉碗娏餍鑿牧汩_始測(cè)起，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，
燈泡的電阻大約為12Ω，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，屬于小電阻，所以電流表采用外接法，電路圖如圖所示．
（3）根據(jù)I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，知電阻隨電壓的增大而增大．
P-U²圖線的斜率表示電阻倒數(shù)，電阻增大，知P與U²圖線的斜率減小，所以②正確．
P-I²圖線的斜率表示電阻的大小，電阻增大，知P與I²圖線的斜率增大．所以④正確．
故選：B．
故答案為：（1）A₂，R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握器材選擇的原則，知道滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，以及知道電流表內(nèi)外接的區(qū)別．