Question

有一個標有“2.5V  0.3A”字樣的小燈泡，現要測定其在0到2.5V的區間內不同電壓下的電功率，并作出其電功率P與其兩端電壓的平方U²的關系曲線．有下列器材可供選擇：
A．電壓表V₁（0～3V，內阻3kΩ） B．電壓表V₂（0～15V，內阻15kΩ）
C．電流表A（0～0.6A，內阻約1Ω）D．定值電阻R₁=3kΩ
E．定值電阻R₂=15kΩF．滑動變阻器R₃（10Ω，2A）
G．滑動變阻器R₄（1kΩ，0.5A）       H．電源（直流6V，內阻不計）
（1）實驗中為盡量減小實驗誤差，則應選用的器材除小燈泡、電源、電流表、開關、導線外，還需______（均用序號字母填寫）；
（2）根據你設計的實驗電路，完成如圖的連線．
（3）若測定的是“4.8V  2A”的小燈泡，如果選用電壓表V₁則量程偏小，而選用電壓表V₂則量程又過大，為了能完成該實驗則除了選用小燈泡、電源、電流表、開關、導線器材外，還需______（均用序號字母填寫）．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知燈泡的額定電壓，則可選擇電壓表，分壓式接法滑動變阻器要選擇小電阻；
（2）要求電壓從零開始連續調節，則應采用分壓接法；同時考慮燈泡內阻與電流表內阻的大小關系可以確定電流表的接法；
（3）采用串聯分壓電阻改裝電壓表量程的方法使電壓表量程擴大，其余方法上．
解答：解：（1）由題意可知，燈泡的額定電壓為2.5V，為減小讀數誤差，故電壓表選擇A；
滑動變阻器采用分壓式接法時，待測電阻越大，滑動變阻器阻值越小，待測電阻兩端的電壓變化越是均勻，越是便于測量，故滑動變阻器選擇小電阻，即選擇F；
（2）電壓要從零開始連續調節，故應采用分壓接法；
額定電壓下，小燈泡電阻：R=；
小燈泡電阻較小，大內小外，故采用安培表外接法；
電路如圖所示：

連接實物圖，如圖所示：

（3）測定的是“4.8V 2A”的小燈泡，如果選用電壓表V₁則量程偏小，而選用電壓表V₂則量程又過大，可以串聯一個電阻進行分壓；由題意可知，選擇3KΩ的電阻可以使量程擴大2倍，故選用D即可；故可以選取3V的電壓表和3kΩ的電阻串聯充當電壓表使用；
滑動變阻器依然選擇較小的，即選擇F；
故還需選擇ADF．
故答案為：（8分）
解：（1）A、F；
（2）電路如圖

（3）A、D、F．
點評：本題為探究型實驗，應注意兩個電壓表均無法保證要求時，可以采用串聯分壓電阻的方式對電壓表進行改裝；此類題目近幾年出現幾率逐漸增加，應注意把握．