Question

【題目】某同學為了描繪一個標有“12V，6 W”的小燈泡的伏安特性曲線，他到實驗室尋找到了一些儀器，但沒找到電壓表，找到的器材規格如下：

A.電流表A1（0~0.5 A，內阻為0.5Ω） B.電流表A2（0~0.6A，內阻約為0.3Ω）

C.電阻箱R1（0~9999.9Ω，最小調節量0.1Ω） D.電阻箱R2（0~99.9Ω），最小調節量0.1Ω）

E.滑動變阻器R3（0~50Ω，額定電流為1.5A） F.滑動變阻器R4（0~5Ω，額定電流為3A）

G.16V直流電源 H.開關、導線若干，待測燈泡

利用現有器材，結合所學知識，請你替這位同學設計本實驗。

(1)畫出實驗原理圖_____；

(2)以上器材中電阻箱應選用________，滑動變阻器應選用________（填代號）。

(3)寫出小燈泡兩端電壓的表達式，并說明式中符號的意義： __________________。

Answer 1

【答案】見解析 R1 R4 見解析

【解析】

(1)[1]電壓從零開始調節必須選分壓式，電路中無電壓表，用定值電阻和內阻不準的電流表A2間接求電壓。將精確內阻的電流表A1直接串聯小燈泡減小誤差，讓內阻不準的電流表A2在干路測總電流。如圖所示。

(2) [2][3]為了方便選擇阻值大的電阻箱R1，分壓式中安全時變阻器阻值越小越便于調節，因此變阻器選R4。

(3)[4]根據電壓關系可知，小燈泡兩端電壓的表達式

U=(I2－I1)R1－I1RA1

I1、I2分別是A1、A2的讀數，R1、RA1分別是R1、A1的阻值。