Question

19．描繪“6V，3W”燈泡的伏安特性曲線，提供了下列器材：
A．電壓表V（3V，內(nèi)阻約3kΩ）
B．電流表A（0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電阻箱R（0-99999Ω）         
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0-20Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器 R₂（0-100Ω）
F．待測(cè)燈泡L“6V，3W”
G．電源E（電動(dòng)勢(shì)約8V、內(nèi)阻較�。�
H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
①按照實(shí)驗(yàn)需要，將電壓表的量程由3V 擴(kuò)大至6V，首先測(cè)量電壓表內(nèi)阻，某同學(xué)采用了如圖甲所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為4870Ω時(shí)，電壓表指針剛好滿(mǎn)偏；再調(diào)節(jié)電阻箱阻值為12720Ω時(shí)，電壓表指針在滿(mǎn)刻度的一半，則電壓表的內(nèi)阻R_V=2980Ω；從理論上分析，實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓表內(nèi)阻值大于 （選填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值．
②圖乙是測(cè)量燈泡電流隨電壓變化的實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆劃線代替導(dǎo)線完成電路連接（要求在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭置于最左端）．
③實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R₁（選填“R₁”或“R₂”）．

Answer 1

分析 （1）電源內(nèi)阻很小，可以認(rèn)為電壓表半偏時(shí)路端電壓不變，由歐姆定律列方程可以求出電壓表內(nèi)阻；實(shí)際上，當(dāng)電壓表半偏時(shí)，電路電流變小，路端電壓變大，電壓表半偏時(shí)的電壓表大于電壓表滿(mǎn)偏時(shí)電壓的一半，電壓表實(shí)際電壓偏大偏大，電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值．
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，滑動(dòng)變阻器需要采用分壓接法，電流表采用外接法，據(jù)此連接電路圖．
（3）在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（4）由燈泡的I-U圖象求出燈泡電壓為0.5V時(shí)的電流，然后由歐姆定律求出燈泡電阻；由于燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，描繪燈泡伏安特性曲線時(shí)，所選擇的測(cè)量點(diǎn)可以不均勻分布，電壓小時(shí)測(cè)量點(diǎn)少些，電壓高時(shí)測(cè)量點(diǎn)多些．

解答 解：（1）設(shè)電壓表滿(mǎn)偏電流為I，電源電壓為U，則U=I（R_V+R_a），U=$\frac{I}{2}$（R_V+R_b），解得R_V=2980Ω；實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓表內(nèi)阻值大于真實(shí)值．
（2）電壓表與電阻箱串聯(lián)組成“新電壓表”，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法，電路圖如圖所示．
（3）因本實(shí)驗(yàn)采用的是分壓接法，故應(yīng)選用小一點(diǎn)的滑動(dòng)變阻器；故為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁．
故答案為：（1）2980；大于；（2）如圖所示；（3）R₁

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)考查了半偏法測(cè)電阻、連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、求電阻等問(wèn)題；確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確連接實(shí)物電路圖的前提與關(guān)鍵．