Question

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，所用小燈泡標(biāo)有“3.8V 0.3A”字樣，并提供有以下器材：
A．電壓表V（0～5V，內(nèi)阻約5kΩ）       B．電流表A₁（0～50mA，內(nèi)阻約2Ω）
C．電流表A₂（0～500mA，內(nèi)阻約1Ω）    D．滑動(dòng)變阻器R₁（0～10Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0～2kΩ）            F．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）
G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干

（1）為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度和調(diào)節(jié)方便：
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表

 

，滑動(dòng)變阻器

 

．（填寫器材代號(hào)）．
②在圖甲虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）由正確實(shí)驗(yàn)操作得到的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．在另一實(shí)驗(yàn)中將此小燈泡接入如圖丙所示的電路中，電路中的電源電壓U（U≤3.8V）恒定，在t=t₀時(shí)刻閉合開關(guān)S，由電流傳感器記錄的電路中電流隨時(shí)間變化的圖象（i-t）可能是下圖中的

 

圖（選填“A”、“B”或“C”）．

Answer 1

分析：（1）①器材的選擇需安全和精確，根據(jù)燈泡的額定電壓和額定電流選擇電流表和電壓表的量程，從而測(cè)量誤差的角度選擇滑動(dòng)變阻器．
②電壓和電流需從0測(cè)起，滑動(dòng)變阻器需采用分壓式接法，通過燈泡的電阻大小判斷其是大電阻還是小電阻，從而確定電流表內(nèi)接還是外接．
（2）由伏安特性曲線可以看出小燈泡的電阻越來越大，原因是溫度越高燈絲電阻越大．

解答：解：（1）①小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定電流為0.3A，從安全和精確度方面考慮，所以電流表量程選0.500mA的C．總電阻為2000Ω的滑動(dòng)變阻器連入電路，電流非常小，測(cè)量誤差較大，所以選用總電阻為10Ω的滑動(dòng)變阻器D．故選C、D．
②小燈泡在正常工作時(shí)的電阻R=

U

I

≈13Ω，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，“小外偏小”，電流表采用外接法．
電壓和電流需從零開始測(cè)起，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法．電路圖如圖所示

（2）由于小燈泡溫度越來越高，則電阻越來越大，則電流逐漸減小，故符合的是C；
故答案為：（1）①C；D；②如圖；（2）C．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，電流表內(nèi)外接的區(qū)別．