Question

4．用伏安法測量額定電壓是3V小燈泡的電阻，并作出小燈泡的U-I圖線．現(xiàn)有下列器材供選用：
A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻10kΩ）        B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻20kΩ）
C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻1Ω）         D．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.4Ω）
E．滑動(dòng)變阻器，0～10Ω               F．滑動(dòng)變阻器，0～100Ω
G．學(xué)生電源（直流6V），還有開關(guān)、導(dǎo)線

（1）為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選A，電流表應(yīng)選用C，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E （用序號(hào)字母表示）．
（2）請(qǐng)?jiān)陔娐穼?shí)驗(yàn)物圖1中按實(shí)驗(yàn)要求補(bǔ)充連線．
（3）實(shí)驗(yàn)中測得數(shù)據(jù)如下

電流/A	0.10	0.15	0.20	0.30	0.40	0.50
電壓/V	0.10	0.20	0.40	1.00	1.80	3.00

請(qǐng)利用表中數(shù)據(jù)作出小燈泡的U-I圖象．
（4）根據(jù)小燈泡的U-I圖象求出小燈泡兩端電壓為1.5V時(shí)小燈泡的電阻值為4.1歐（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖，最后根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖；
（3）采用描點(diǎn)法作圖即可；
（4）先從U-I圖象得到電壓為1.5V時(shí)的電流，然后根據(jù)歐姆定律列式求解小燈泡的電阻值．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為3V，電壓表應(yīng)選A；
從表格數(shù)據(jù)看出燈泡最大電流為0.5A，電流表應(yīng)選C；
為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選小電阻，故選擇E；
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇分壓接法，燈泡電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，電壓表內(nèi)阻約為10kΩ，電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

（3）利用表中數(shù)據(jù)作出小燈泡的U-I圖象，如圖所示：

（4）小燈泡兩端電壓為1.5V時(shí)，電流約為0.37A；

根據(jù)歐姆定律，電阻為：
R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.37A}$≈4.1Ω
故答案為：
（1）A，C，E；
（2）如圖所示；
（3）如圖所示；
（4）4.1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、連接實(shí)物電路圖，根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵．