Question

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下：

器材	規格	器材	規格
小燈泡	標有“3.8 V， 0.3 A”字樣	滑動變阻器R1	最大阻值10Ω，額定電流1.0 A
電壓表V	量程0～5 V，內阻約5 kΩ	滑動變阻器R2	最大阻值 1 kΩ，額定電流0.5 A
電流表A1	量程0～100 mA，內阻約4Ω	直流電源E	電動勢約為6 V，內阻約為0.5Ω
電流表A2	量程0～500 mA，內阻約0.4Ω	導線、電鍵等

（1）在上述器材中，滑動變阻器應選

 

，電流表應選

 

．
（2）在實驗中，要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化，請在圖甲中用筆畫線代替導線，把實驗儀器連接成完整的實驗電路．
（3）利用實驗中得到的實驗數據在I-U坐標系中，描繪出了如圖乙所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據此圖給出的信息，可以判斷出圖丙中正確的是（圖中P為小燈泡功率）

 

．

Answer 1

分析：（1）器材的選取需安全、精確，根據燈泡的額定電流選擇合適的電流表．根據滑動變阻器的額定電流確定合適的滑動變阻器．
（2）由于燈泡的電壓和電流需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，根據燈泡電阻的大小確定電流表的內外接．
（3）根據燈泡電阻的變化判斷功率P與U²的關系和功率P與I²的關系．

解答：解：（1）若選用滑動變阻器R₂，通過R₂的電流會超過滑動變阻器的額定電流，所以選擇滑動變阻器R₁．
燈泡的額定電流為0.3A，電流表A₁的量程偏小，則選擇電流表A₂．
（2）因為燈泡的電壓和電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，燈泡的電阻大約為12Ω，遠小于電壓表的內阻，屬于小電阻，所以電流表采用外接法，電路圖如圖所示．
（3）A、根據P=

U2

R

得P-U²圖線的斜率表示電阻的倒數，小燈泡電阻隨電壓的增大而增大，
電阻增大，知P與U²圖線的斜率減小．故A錯誤，B正確；
C、根據P=I²R得P-I²圖線的斜率表示電阻，小燈泡電阻隨電流的增大而增大，
電阻增大，知P與I²圖線的斜率增大．故C錯誤，D正確；
故選：BD．
故答案為：
（1）R₁，A₂；
（2）如圖
（3）BD．

點評：本題考查了選擇實驗器材、連接實物電路圖、實驗數據處理等問題；選擇實驗器材時，要注意安全性原則，要保證實驗電路安全，要注意精確性原則，在保證安全的情況下，所選器材量程不要太大．