Question

某實驗小組要描繪一個標有“3.8V，1W”的小電珠R_L的I-U曲線，所供選擇的器材除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：
A．電壓表V（量程5V，內阻約為5kΩ）
B．直流電源E（電動勢4.5V，內阻不計）
C．電流表A₁（量程150mA，內阻約為2Ω）
D．電流表A₂（量程300mA，內阻約為1Ω）
E．滑動變阻器R₁（阻值0～10Ω）
F．滑動變阻器R₂（阻值0～2kΩ）
（1）實驗中為較準確測量、方便調節，電流表應選用

D

，滑動變阻器應選用

E

（填器材前面的選項字母）；
（2）要求實驗中小電珠電壓從零逐漸增大到額定電壓，測量誤差盡可能小．請你為該實驗小組設計電路圖，畫在圖甲的方框中；
（3）利用實驗中得到的數據在I-U坐標系中，描繪出了如圖乙所示的小電珠的伏安特性曲線．根據此圖給出的信息，可以判斷出圖丙中正確的是（圖中P為小電珠的電功率）

BD

Answer 1

分析：（1）儀表的選擇應本著安全準確的原則；電壓表要測量燈泡兩端的電壓，故應通過燈泡的額定電壓值判斷需要的電壓表；由流過燈泡的電流判斷需要的電流表；由題意判斷需要的滑動變阻器；
（2）根據滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用，結合題意選擇滑動變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內阻間的大小關系確定電流表的接法．
（3）從圖象可以看出燈泡電阻是在變化的，因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，根據這一點對各個選項逐一分析．

解答：解：（1）由P=UI得，燈泡的額定電流I=

P

U

=

1

3.8

=0.263A，所以電流表選擇D．電流表A₂（量程300mA，內阻約為1Ω），變阻器用分壓接法，應選小阻值的E．
（2）燈泡內阻R=

U2

P

=

3.82

1

=14.44Ω，電壓表遠大于燈泡內阻，應采用電流表外接法；
而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數據，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中應選總阻值小的滑動變阻器，
電路圖如圖所示：
（3）根據公式R=

U2

P

知道，圖A表示，燈泡的電阻大小不變，不合題意；
圖B表示燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，不合題意；
根據公式R=

P

I2

可知，圖C表示，燈泡的電阻大小不變；不合題意；
圖D表示燈泡的電阻隨溫度的升高而變大；符合題意．
故選BD．
故答案為：（1）D  E；（2）如圖所示；（3）BD

點評：本題考查實驗中的儀表選擇及接法的選擇；應注意滑動變阻器分壓及限流接法的區別及應用，同時還應明確內外接法的不同及判斷．