Question

某同學通過實驗探究某新型小燈泡的伏安特性，下表是他在實驗時獲得的通過燈泡的電流I和燈泡兩端電壓U的系列數據：

I/A	0	0.14	0.23	0.36	0.42	0.46	0.49
U/V	0	0.69	1.15	2.15	3.05	4.15	5.15

（1）請比較電壓為1.0V與3.0V時小燈泡的電阻大小，得出

 

；說明其原因

 

．
（2）實驗前，實驗室里有下列器材．這位同學在實驗過程中，為了盡可能使得實驗結果精確，不能選用的是（填字母代號）

 

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A．直流電源
B．0～30Ω的滑動變阻器
C．電壓表（0～15V，內阻約15kΩ）
D．電壓表（0～3V，內阻約3kΩ）
E．電流表（0～0.6A，內阻約0.1Ω）
F．電流表（0～3A，內阻約0.01Ω）
G．開關
H．導線
（3）實驗時，這位同學應選用下列所示的電路圖

 

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Answer 1

分析：（1）應用描點法作圖作出燈泡的伏安特性曲線，然后根據圖象應用歐姆定律比較電阻大小關系．
（2）根據實驗原理選擇實驗器材．
（3）根據實驗原理確定滑動變阻器與電流表的接法，然后選擇實驗電路．

解答：解：（1）根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后作出燈泡的伏安特性曲線，圖象如圖所示； 
由圖中數據利用歐姆定律可以求出電壓為1.0V與3.0V時，燈泡電阻R₁≈4.5Ω＜R₂≈5.9Ω，由此可知，電壓越大，燈泡電阻越大，這是因為，隨燈泡電壓增大，通過燈泡電流增大，燈泡實際功率變大，燈泡溫度升高，燈絲電阻隨溫度升高而增大造成的．
（2）伏安法描繪燈泡伏安特性曲線，需要的實驗器材是：電源、導線、開關、滑動變阻器；由表中數據可知，電流最大值為0.49A；電壓最大值為5.15V，電流表應選擇E，電壓表應選擇C，不需要的實驗器材是D、F；
（3）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻較小，遠小于電壓表內阻，電流表應選擇外接法，因此實驗電路應選圖B所示電路．
故答案為：（1）電壓越高電阻越大；燈絲電阻隨溫度升高而增大；（2）D、F；（3）B．

點評：本題考查測定小燈泡的伏安特性曲線實驗，注意本實驗中一般采用滑動變阻器分壓接法及電流表外接法．