Question

某实验小组要描绘一个标有“3.8V，1W”的小电珠R_L的I-U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A．电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）
B．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）
C．电流表A₁（量程150mA，内阻约为2Ω）
D．电流表A₂（量程300mA，内阻约为1Ω）
E．滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω）
F．滑动变阻器R₂（阻值0～2kΩ）
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电流表应选用

D

，滑动变阻器应选用

E

（填器材前面的选项字母）；
（2）要求实验中小电珠电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小．请你为该实验小组设计电路图，画在图甲的方框中；
（3）利用实验中得到的数据在I-U坐标系中，描绘出了如图乙所示的小电珠的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断出图丙中正确的是（图中P为小电珠的电功率）

BD

Answer 1

分析：（1）仪表的选择应本着安全准确的原则；电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器；
（2）根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．
（3）从图象可以看出灯泡电阻是在变化的，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，根据这一点对各个选项逐一分析．

解答：解：（1）由P=UI得，灯泡的额定电流I=

P

U

=

1

3.8

=0.263A，所以电流表选择D．电流表A₂（量程300mA，内阻约为1Ω），变阻器用分压接法，应选小阻值的E．
（2）灯泡内阻R=

U2

P

=

3.82

1

=14.44Ω，电压表远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法；
而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，
电路图如图所示：
（3）根据公式R=

U2

P

知道，图A表示，灯泡的电阻大小不变，不合题意；
图B表示灯泡的电阻随温度的升高而增大，不合题意；
根据公式R=

P

I2

可知，图C表示，灯泡的电阻大小不变；不合题意；
图D表示灯泡的电阻随温度的升高而变大；符合题意．
故选BD．
故答案为：（1）D  E；（2）如图所示；（3）BD

点评：本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．