Question

2．通過實驗描繪一個“2.5V  0.2W”小燈泡的伏安特性曲線，
可供選擇的實驗器材有：
A．量程0∽0.6A，電阻0.2Ω的電流表；
B．量程0∽100mA，電阻5Ω的電流表；
C．量程0∽3V，電阻10kΩ的電壓表；
D．量程0∽15V，電阻50kΩ的電壓表；
E．最大阻值為20Ω，額定電壓流為0.1A的滑動變阻器；
F．最大阻值為1kΩ，額定電壓流為0.1A的滑動變阻器；
G．蓄電池6V、導線、電鍵等；
要求實驗中燈泡電壓從零開始逐漸增大．
（1）電壓表選用C，電流表選用B，滑動變阻器選用E（填器材代號）；
（2）若實驗操作讀數都正確，得到的圖線如圖，彎曲的原因是燈泡電阻隨溫度升高而增大
（3）畫出電路圖．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡額定電壓選擇電壓表，根據燈泡額定電流選擇電流表，為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大．
（3）根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表應選擇C，燈泡額定電流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.2}{2.5}$=0.08A=80mA，電流表應選B，為方便實驗操作，滑動變阻器應選E．
（2）由于燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值，電流I與電壓U不成正比，所以I-U圖象不是直線，圖線會發(fā)生彎曲．
（3）為描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；
燈泡正常發(fā)光時的電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{2．{5}^{2}}{0.2}$=31.25Ω，電流表內阻為5Ω，電壓表內阻為10kΩ，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）C；B；E；（2）燈泡電阻隨溫度升高而增大；（3）如圖所示．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路圖；確定滑動變阻器與電流表接法是正確設計電路圖到達前提與關鍵，當電壓表內阻遠大于待測電阻阻值時，電流表采用外接法．