Question

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，所用小燈泡標有“3.8V 0.3A”字樣，并提供有以下器材：
A．電壓表V（0～5V，內阻約5kΩ）       B．電流表A₁（0～50mA，內阻約2Ω）
C．電流表A₂（0～500mA，內阻約1Ω）    D．滑動變阻器R₁（0～10Ω）
E．滑動變阻器R₂（0～2kΩ）            F．直流電源E（電動勢4.5V，內阻不計）
G．開關S及導線若干

（1）為了提高測量的準確度和調節方便：
①實驗中應選用電流表

 

，滑動變阻器

 

．（填寫器材代號）．
②在圖甲虛線框內畫出實驗電路圖．
（2）由正確實驗操作得到的數據描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．在另一實驗中將此小燈泡接入如圖丙所示的電路中，電路中的電源電壓U（U≤3.8V）恒定，在t=t₀時刻閉合開關S，由電流傳感器記錄的電路中電流隨時間變化的圖象（i-t）可能是下圖中的

 

圖（選填“A”、“B”或“C”）．

Answer 1

分析：（1）①器材的選擇需安全和精確，根據燈泡的額定電壓和額定電流選擇電流表和電壓表的量程，從而測量誤差的角度選擇滑動變阻器．
②電壓和電流需從0測起，滑動變阻器需采用分壓式接法，通過燈泡的電阻大小判斷其是大電阻還是小電阻，從而確定電流表內接還是外接．
（2）由伏安特性曲線可以看出小燈泡的電阻越來越大，原因是溫度越高燈絲電阻越大．

解答：解：（1）①小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定電流為0.3A，從安全和精確度方面考慮，所以電流表量程選0.500mA的C．總電阻為2000Ω的滑動變阻器連入電路，電流非常小，測量誤差較大，所以選用總電阻為10Ω的滑動變阻器D．故選C、D．
②小燈泡在正常工作時的電阻R=

U

I

≈13Ω，遠小于電壓表內阻，屬于小電阻，“小外偏小”，電流表采用外接法．
電壓和電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法．電路圖如圖所示

（2）由于小燈泡溫度越來越高，則電阻越來越大，則電流逐漸減小，故符合的是C；
故答案為：（1）①C；D；②如圖；（2）C．

點評：解決本題的關鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動變阻器分壓式和限流式接法的區別，電流表內外接的區別．