Question

2．通过实验描绘一个“2.5V  0.2W”小灯泡的伏安特性曲线，
可供选择的实验器材有：
A．量程0∽0.6A，电阻0.2Ω的电流表；
B．量程0∽100mA，电阻5Ω的电流表；
C．量程0∽3V，电阻10kΩ的电压表；
D．量程0∽15V，电阻50kΩ的电压表；
E．最大阻值为20Ω，额定电压流为0.1A的滑动变阻器；
F．最大阻值为1kΩ，额定电压流为0.1A的滑动变阻器；
G．蓄电池6V、导线、电键等；
要求实验中灯泡电压从零开始逐渐增大．
（1）电压表选用C，电流表选用B，滑动变阻器选用E（填器材代号）；
（2）若实验操作读数都正确，得到的图线如图，弯曲的原因是灯泡电阻随温度升高而增大
（3）画出电路图．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大．
（3）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出电路图．

解答 解：（1）灯泡额定电压为2.5V，电压表应选择C，灯泡额定电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.2}{2.5}$=0.08A=80mA，电流表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选E．
（2）由于灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值，电流I与电压U不成正比，所以I-U图象不是直线，图线会发生弯曲．
（3）为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；
灯泡正常发光时的电阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{2．{5}^{2}}{0.2}$=31.25Ω，电流表内阻为5Ω，电压表内阻为10kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示：

故答案为：（1）C；B；E；（2）灯泡电阻随温度升高而增大；（3）如图所示．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图；确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计电路图到达前提与关键，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表采用外接法．