Question

3．用圖1中所給的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一個(gè)“12V，5W”的小燈泡在不同電壓的功率，其中電流表有3A，0.6A兩檔，內(nèi)阻與小燈泡相差不遠(yuǎn)，電壓表有15V，3V兩檔，內(nèi)阻很大．測(cè)量時(shí)要求加在燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從0V調(diào)到12V．

（1）在本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采分壓（填“分壓”或“限流”）接法，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用外（填“內(nèi)”或“外”）接法．
（2）該實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)如何設(shè)計(jì)？請(qǐng)?jiān)趫D2虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖．
（3）請(qǐng)根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路圖，將器件連接成實(shí)驗(yàn)電路（部分線路已連好）

Answer 1

分析 （1）電壓與電流從零開始變化，滑動(dòng)變阻器只能采用分壓接法；根據(jù)燈泡內(nèi)阻與電壓表和電流表內(nèi)阻的關(guān)系分析電流表的接法；
（2）根據(jù)題意確定電流表與滑動(dòng)變阻器的接法，然后作出電路圖；
（3）根據(jù)原理圖可明確對(duì)應(yīng)的實(shí)物電路圖，注意電表的量程以及電流的流向．

解答 解：（1）測(cè)量時(shí)要求加在燈泡兩端的電壓可持續(xù)地從0調(diào)到12V，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法．由于電流表內(nèi)阻與燈泡相差不多，故應(yīng)采用電流表外接法；
（2）由（1）知滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；，內(nèi)阻與小燈泡相差不遠(yuǎn)，而電壓表內(nèi)阻很大，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；
（3）燈泡額定電壓為12V，則電壓表應(yīng)選擇15V量程，電路最大電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{5}{12}$≈0.42A，則電流表應(yīng)選擇0.6A量程，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示．
故答案為：（1）分壓；外；（2）電路圖如左圖所示；（3）實(shí)物電路圖如右圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查燈泡伏安特性曲線的性質(zhì)，要注意電壓與電流從零開始變化，滑動(dòng)變阻器只能采用分壓接法；確定電流表的接法與滑動(dòng)變阻器的接法，是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵．