Question

19．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V，3W”，其它提供如下器材：
A．电压表V₁（量程6V，内阻20kΩ）         
B．电流表A₁（量程3A，内阻0.2Ω）
C．电流表A₂（量程0.6A，内阻1Ω）          
D．滑动变阻器R₁（0～1000Ω  0.5A）
E．滑动变阻器R₂（0～10Ω  2A）             
F．学生电源E（6～8V）
H．电键
S、导线若干 
（1）实验中要求在电压表0～6V范围内读取并记录多组不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出小灯泡伏安特性曲线，则所选用的器材是A、C、E、F、H、S（填写器材前的字母）．
（2）在如图虚线方框中画出此实验的电路图．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡正常发光时的电流选择电流表，根据实验要求选择电压表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，根据实验原理选择实验器材．
（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流；电压表电压可以调为零，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻较小，电流表应采用外接法．

解答 解：（1）灯泡额定电压为6V，则电压表需要选择：灯泡正常发光时的电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，电流表应选择：C，描绘灯泡伏安特性曲线滑动变阻器需要采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选E，此外实验还需要电源F、电键H、导线：S，故需要的实验器材为：A、C、E、F、H、S；
要求在0～3V范围内读取并记录下8组不同的电压值U和对应的电流值I，电压表应选V₁，
为方便实验操作，滑动变阻器应选择R₂．
（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，用电压表测出灯泡电压，用电流表测通过灯泡的电流，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；灯泡电阻较小，远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
故答案为：（1）A、C、E、F、H、S；（2）电路图如图所示．

点评 本题考查了实验器材的选择、实验电路设计，根据题目要求确定滑动变阻器的接法、根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法是正确解题的关键．