Question

19．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用的实验材除电动势为6V的电源，额定电压为2.5V，额定功率为0.5W的小灯泡，以及开关和导线外，还提供的器材有：
A．电压表V（0～3V～15V，内阻分别约为2kΩ、10kΩ）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻分别约为2Ω、0.4Ω）
C．滑动变阻器R₁（最大阻值为20Ω）
D．滑动变阻器R₂（最大阻值为1kΩ），

则：（1）在以上所提供的器材中，电压表的量程应选0-3V，滑动变阻器应选C．
（2）如图甲所示，是没有连接完的实物电路（已连接好的导线有a、b、c、d、e五根），要求尽可能多测几组数据，那么：
①根据题意在如丙图的虚线方框内画出实验电路图．
②根据实验电路图，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整．
（3）连好电路，闭合开关，通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U-I图线，根据U-I图线提供的信息，可计算出小灯泡在常温下的电阻是8Ω（保留一位有效数字）．
（4）在1V以内的图象近似为一直线，原因是电阻几乎不变．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理与实验器材确定滑动变阻器与电流表的接法，然后连接实物电路图．
（2）根据电路故障现象分析电路故障原因．
（3）根据电压表示数与灯泡额定电压的关系，确定滑片的移动方向．
（4）由图示图象求出电压对应的电流，然后应用P=UI与欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）电源的电动势为6V，则若选用15V量程，最大值也达不到量程的一半；故只能选用3V电压表；
小电阻描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，应选用小电阻；故选：C；
（2）电阻越为几欧姆，电流表内阻约为；零点几欧姆，电压表内阻约为几千欧姆，甚至几万欧姆，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

（3）常温下电阻的电阻等于电压为零时的图象的斜率；由图可知，R=$\frac{0.8}{0.1}$=8Ω；
（4）当电压较小时，温度变化较小；故电阻值变化很小，可认为不变；
故答案为：（1）0-3V；C（2）如图所示；（3）8；（4）电阻几乎不变．

点评 本题考查了选择仪表、连接实物电路图、求电电阻，根据实验原理与实验器材确定滑动变阻器与电流表接法是正确连接实物电路图的前提与关键．