Question

7．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線 的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的器材及代號(hào)如下：
A．小燈泡L（3V、1.8W）；
B．滑動(dòng)變阻器R（0～10Ω，額定電流1.5A）；
C．電壓表V₁（量程：0～3V，R_V=5kΩ）；
D．電壓表V₂（量程：0～15V，R_V=10kΩ）；
E．電流表A₁（量程：0～0.6A，R_A=0.5Ω）；
F．電流表A₂（量程0～3A，R_A=0.1Ω）
G．鉛蓄電池、電鍵各一個(gè)，導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)中要求加在小燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從零調(diào)到額定電壓
①為了減少誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電壓表C，電流表E；
②某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后作出的 I-U圖象如圖1所示，請(qǐng)分析該圖象形成的原因是溫度升高，燈泡電阻增大．
③請(qǐng)?jiān)趫D中虛線框內(nèi)按要求完成實(shí)驗(yàn)電路圖（用筆線代替導(dǎo)線）

Answer 1

分析 （1）電壓表、電壓表最佳測(cè)量范圍為大于等于滿偏的$\frac{2}{3}$；根據(jù)額定值可以確定電表的選擇；
（2）I-U圖象的斜率等于電阻R的倒數(shù)，故I-U圖象的斜率逐漸減小，即電阻R逐漸增大；
（3）被測(cè)電阻是小電阻，電流表應(yīng)該采用外接法；要小燈泡兩端的電壓從0開始連續(xù)可調(diào)，滑動(dòng)變阻器要采用分壓接法．

解答 解：（1）由于小燈泡的額定電壓為3伏，而電壓表最佳測(cè)量范圍為大于等于滿偏的$\frac{2}{3}$，故不能選0-15v的量程，而只能選0-3v的量程，故電壓表應(yīng)選C．
由于小燈泡的額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.8}{3}$=0.6A，而電流表最佳測(cè)量范圍為大于等于滿偏的$\frac{2}{3}$，故不能選0-3A的量程而只能選0.6A的量程，故電流表應(yīng)選E．
（2）由于$\frac{U}{I}$=R，故I-U圖象的斜率等于電阻R的倒數(shù)，從圖象可知I-U圖象的斜率逐漸減小，即電阻R逐漸增大，故金屬材料的電阻隨著溫度的升高而升高，而R=$\frac{ρL}{S}$，故隨溫度升高，金屬材料的電阻率升高，燈泡電阻增大．
（3）由于要描繪小燈泡的伏安特性曲線，故要小燈泡兩端的電壓從0開始連續(xù)可調(diào)，故滑動(dòng)變阻器要采用分壓接法；由于的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3}{0.6}$=5Ω，而中值電阻R_中=$\sqrt{{R}_{A}{R}_{V}}$=$\sqrt{0.5×5000}$=50Ω，故被測(cè)電阻是小電阻，故電流表應(yīng)該采用外接法．如圖所示．
故答案為：（1）C；E；（2）溫度升高，燈泡電阻增大；（3）如圖所示；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了電流表的接法，滑動(dòng)變阻器的接法，量程的選擇，實(shí)物圖的連接等，要注意明確本實(shí)驗(yàn)主要采用滑動(dòng)變阻器分壓和電流表外接法．