Question

20．要測繪額定電壓為2V的日常用小電珠的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：
A、電源E（電動勢3.0V，內(nèi)阻可不計(jì)）
B、電壓表V₁（量程為0～3.0V，內(nèi)阻約2kΩ）
C、電壓表V₂ （0～15.0V，內(nèi)阻約6kΩ
D、電流表A₁（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
E、電流表A₂ （0～100mA，內(nèi)阻約2Ω）
F、滑動變阻器R₁（最大值10Ω）
G、滑動變阻器R₂（最大值2kΩ）
（1）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇B，電流表應(yīng)選擇D，滑動變阻器應(yīng)選擇F（填各器材的序號）
（2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，請你在如圖1中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫在如圖2的虛線框中．

（3）實(shí)驗(yàn)中測得一組數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出該電珠的伏安特性曲線．

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/A	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（4）該小電珠的額定功率是1W．
（5）由圖象可知，小電珠電阻的變化特點(diǎn)是燈泡電阻隨電壓的增大而增大．

Answer 1

分析 （1）關(guān)鍵是根據(jù)小電珠的規(guī)格即可選擇電壓表與電流表的量程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)；
（2）根據(jù)小電珠電珠滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$可知電流表應(yīng)用外接法；
（3）的關(guān)鍵是根據(jù)表中數(shù)據(jù)選取標(biāo)度、描點(diǎn)，然后用平滑的曲線連接即可；
（4）根據(jù)圖象可明確電壓為2V時(shí)的電流，由功率公式可求得功率；
（5）根據(jù)伏安特性的斜率可求得變化特點(diǎn)．

解答 解：（1）、由題意小燈泡額定電壓為2V，額定電流為0.5A，故電壓表應(yīng)選B，電流表應(yīng)選D，又描繪伏安特性曲線要求電流從零調(diào)，故變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器F．
（2）由于小電珠電珠較小，滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$，電流表應(yīng)用外接法，又變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電路圖如圖所示：
（3）小電珠的伏安特性曲線如圖所示：
（4）由圖可知，當(dāng)電壓為2V，電流為0.5A；則功率P=UI=2×0.5=1W；
（5）由圖可知，燈泡電阻隨隨電壓的增大而增大；
故答案為：（1）B、D、F；（2）如圖；（3）如圖；（4）1W；（5）燈泡電阻隨電壓的增大而增大．

點(diǎn)評 本題考查了選擇實(shí)驗(yàn)器材、作實(shí)驗(yàn)電路圖、作燈泡的伏安特性曲線、分析燈泡電阻隨溫度的變化規(guī)律；確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵．