Question

4．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：

器  材	规  格	器  材	规  格
小灯泡	标有“3.8V，0.3V”字样	滑动变阻器R1	最大阻值10Ω，额定电流1.0A
电压表V	量程0-5V，内阻5kΩ	滑动变阻器R2	最大阻值1kΩ，额定电流0.5A
电流表A1	量程0-100mA，内阻4Ω	直流电源E	电动势约6V，内阻约为0.5Ω
电流表A2	量程0-500mA，内阻0.4Ω	导线、电键等

①在上述器材中，滑动变阻器应选${R}_{1}^{\;}$．
②在图甲中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
③利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中，描绘出了图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断出图丙中正确的是（图中P为小灯泡功率）D．

Answer 1

分析 本题①的关键是明确当实验要求电流从零调时变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；题②根据小灯泡的电阻远小于电压表内阻可知电流表应用外接法；题③根据欧姆定律得出I与U的函数表达式，可知I-U图象上的点与原点连线的斜率倒数等于电阻，根据斜率逐渐减小可知电阻随电压的最增大而增大，再根据P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$即可求解．

解答 解：①由于描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调，实验变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器${R}_{1}^{\;}$以方便调节；
②由于小灯泡内阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，即电路应是外接分压电路，如图所示：

③根据I=$\frac{U}{R}$=$\frac{1}{R}•U$可知，I-U图象上的点与原点连线的斜率倒数等于待测电阻阻值，由于I-U图象上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明小灯泡的电阻随电压或电流的增大而增大，再由P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$可知功率P应逐渐增大，所以正确的是D图；
故答案为：①${R}_{1}^{\;}$；②如图；③D

点评 应明确：①当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；②涉及到图象的问题，应根据相应的物理规律写出公式，再根据斜率斜率截距概念即可求解；③当待测电阻远小于电压表内阻时，电流表应用外接法．