Question

19．为了描绘标有“3V，0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯炮电压能从零开始变化．所给器材如下：
A．电流表（0～200mA，内阻0.5Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻0.01Ω）
C．电压表（0～3V，内阻5kΩ）
D．电压表（0～15V，内阻50kΩ）
E．滑动变阻器（0～10Ω，0.5A）
F．滑动变阻器（0～1kΩ，0.1A）
G．电源（3V）
H．电键一个，导线若干．

（1）为了完成上述实验，实验中应选择的电流表是A，电压表C，滑动变阻器E．（填写器材代号）
（2）在图1的虚线框中画出完成此实验的原理图，并将图2实物按电路图用导线连好．
（3）此实线描绘出的I-U图线是曲线（填“曲线”．“直线”），其原因是随着温度的升高电阻变大．

Answer 1

分析 （1）器材选取的原则需安全精确，根据灯泡的额定电压和额定电流选择电流表、电压表的量程．灯泡电压能从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法；
（2）通过灯泡电阻的大小分析其是大电阻还是小电阻，确定电流表的内外接．根据电路图连接实物图．
（3）灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以I-U图线是一条曲线．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为3V，所以电压表的量程选择3V的误差较小，额定电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.4}{3}$=0.13A=130mA，所以电流表的量程选择200mA的，由于本实验采用分压接法，故滑动变阻器应选择E；
（2）灯泡电压能从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，灯泡正常工作时的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{9}{0.4}$=22.5Ω，远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．电路图和实物连线图如图所示．
（3）由于温度升高，电阻变大，所以描绘出的I-U图线是曲线．
故答案为：（1）A、C、E
（2）如右图．
（3）曲线，随着温度的升高电阻变大．

点评 解决本题的关键掌握器材选择的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，电流表内外接的区别．