Question

在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中，需測量一個標有“3V，1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流．
現有如下器材：
直流電源（電動勢3.0V，內阻不計）              電流表A₁（量程3A，內阻約0.1Ω）
電流表A₂（量程600mA，內阻約5Ω）            電壓表V₁（量程3V，內阻約3kΩ）
滑動變阻器R₁（阻值0～10Ω，額定電流1A）       滑動變阻器R₂（阻值0～1kΩ，額定電流300mA）
①在該實驗中，電流表應選擇

A₂

（填“A₁”或“A₂”），滑動變阻器應選擇

R₁

（填“R₁”或“R₂”）．
②某同學用導線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖甲所示的電路，請在方框中完成實驗的電路圖．
③該同學連接電路后檢查所有元器件都完好，電流表和電壓表已調零，經檢查各部分接觸良好．但閉合開關后，反復調節滑動變阻器，小燈泡的亮度發生變化，但電壓表和電流表示數不能調為零，則斷路的導線為

h

．
④下表是學習小組在實驗中測出的6組數據，某同學根據表格中的數據在方格紙上已畫出了5個數據的對應點，請你畫出第4組數據的對應點，并做出該小燈泡的伏安特性曲線．

	U（V）	I（A）
1	0	0
2	0.5	0.17
3	1.0	0.30
4	1.5	0.39
5	2.0	0.45
6	2.5	0.49

⑤簡單說明小燈泡的伏安特性曲線不是直線的原因

燈絲電阻隨溫度的升高而增大

．

Answer 1

分析：①根據燈泡的額定電壓及功率可得出通過燈泡的電流，則可選擇電流表；根據實驗的接法及滑動變阻器的應用可選出滑動變阻器；
②根據實驗的原理可選了正確的滑動變阻器及電流表的接法；
③根據電路中的現象，利用電路原理可知哪個地方發生了斷路；
④利用描點法做出伏安特性曲線；
⑤因金屬導體的電阻率隨溫度的升高而增大，故燈泡中的電阻隨電壓的變化而變化．

解答：解：①由P=UI可知，I=

P

U

=

1.5

3

=500mA；為了安全和準確，電流表應選擇A₂；因本實驗中應采用分壓接法，故滑動變阻器應選R₁；
②因測量小燈泡的伏安特性曲實驗中要求電壓從零開始調節，故滑動變阻器應采用分壓接法；同時因燈泡內阻較小，故電流表采用外接法；原理圖如下；
③由題意可知，電路中有電流但不能調零，且燈泡亮度發生變化，說明滑動變阻器接成了限流接法，故說明h導線發生了斷路；
④由圖中數據建立坐標系，先將表格中各點描入坐標中，并用平滑的曲線將各點連接，如下圖；
⑤由圖可知，燈泡電阻隨電壓的升高而增大，其原因為燈絲電阻隨溫度的升高而增大；
故答案為：①A₂；R₁；②如下圖；③h；④如下圖；⑤燈絲電阻隨溫度的升高而增大；

點評：描繪小燈泡的伏安持性曲線實驗中要注意實驗中的原理及接法；要求學生熟練應用分壓接法．