Question

20．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6V，1.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源6V（内阻不计）
B．直流电流表0～3A（内阻0.1Ω以下）
C．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）
D．直流电压表0～10V（内阻约为15kΩ）
E．滑动变阻器10Ω，2A
F．滑动变阻器1kΩ，0.5A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．
（1）实验中电流表应选用C，滑动变阻器应选用E（均用序号表示）．
（2）应选择如图1所示的四个电路中的C．

（3）按照你所选定的电路图在给出的图2实物图中将器材连成实验电路（已经连好了所需的部分导线，补充连接另外所需的导线则可）．

（4）某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中，描绘出如图3所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下面图4中的四个图中正确的是（图中P为小灯泡的功率）AD

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡的额定电压可以选出电压表，根据灯泡的额定功率可求出额定电流，则可确定出电流表；根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器；
（2）根据测伏安特性曲线的实验要求可以选出滑动变阻器的接法，由电流表及电压表内阻的关系可得出电流表的接法．
（3）根据电路图连接实物电路图．
（4）根据功率公式得出对应的表达式，再根据数学规律即可得出对应的图象．

解答 解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为6V，灯泡的额定电流为：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5W}{6V}$=0.25A=250mA，故电流表应选择C；
测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器应选择E；
（2）测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；灯泡内阻约为：R=$\frac{6}{0.25}$=24Ω，
而电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为15kΩ，小灯泡的电阻远小于电压表内阻，接近电流表内阻，故电流表应采用外接法，故选：C
（3）根据电路图连接实物电路图，实物图如图所示：

（4）由b图知电阻随小灯泡两端电压的增大而增大，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，P-U²图象的斜率表示电阻的倒数，故斜率应该越来越小，故A正确；
P=I²R，P-I²图象的斜率表示电阻，故斜率应该越来越大，故D正确；
故选：AD；
故答案为：（1）C；E； （2）C；（3）如图所示．（4）AD．

点评 本题考查伏安特性曲线的描绘；解决本题的关键掌握器材选取的原则，以及知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，电流表内外接的区别．