Question

（15分）某同学从下表中选出实验器材，测量小灯泡的伏安特性曲线，得到如图的I－U图线．请根据他所做的试验，分析以下问题：

器　材（代号）	规　　格
电流表（A1） 电流表（A2） 电压表（V1） 电压表（V2） 滑线变阻器（R0） 电池（E） 电键（K） 导线若干	量程0~0.6A，内阻1Ω 量程0~3A，内阻1Ω 量程0~3V，内阻约2kΩ 量程0~15V，内阻约10kΩ 阻值0~25Ω，电阻丝长度30cm 电动势6V，内阻不计

⑴在如图的I－U图线中，A到B过程中灯泡电阻改变了      Ω．得出AB图线的实验过程中，变阻器滑动片在电阻丝上移动的长度是      cm．

⑵ 该同学在测量电路中电流表选用     （填代号），电压表选用      （填代号），滑线变阻器采用       （填分压式、限流式）接法，该同学电流表采用了        （填内、外）接法．

⑶ 结合所学的电学知识，在图示虚线框中（部分电路已画出），不改变电源和变阻器位置，根据合理的实验要求和方法画出正确的电路图，用铅笔补画完整实验电路图，要求变阻器滑动片右移时，灯泡两端电压变大．

⑷ 说明⑶ 问中采用该实验电路图的理由．

 

Answer 1

【答案】

⑴ 10  12   ⑵ A₁ V₂ 分压式    内接法⑶ 如下图所示

⑷ 根据实验要求电流表应选小量程0.6A，电压表应选较大量程15V，电压表内阻比灯泡电阻约30~40Ω差得更多，故应采用电流表外接法；

实验中的最小电流是图中的0.10A，若变阻器用限流式接法，则灯泡中的最小电流

，I ＞I_A，即变阻器最大阻值不小，不能满足实验要求，故只能采用分压式接法。

【解析】

试题分析：⑴由 在B状态时，电阻为30Ω，在A状态时电阻为40Ω，所以电阻改变了10Ω，设B状态时滑线变阻器与灯泡并联的电阻的阻值为R，此时灯泡两端电压，即并联电压为U_并=3V，滑动变阻器右半段电压为6V-3V=3V，通过灯泡的电流为I_L=0.1A，由串并联电路特点及欧姆定律可得：（+0.1）（25−R）＝3解得：R=15Ω，在A状态时，滑线变阻器的电阻为25Ω，则滑片移动的距离为×（25-15）cm＝12cm。

⑵在实验中由于电表存在的误差，所以能用小量程不用大量程，电流表用A₁ ，电压表用V₂ ，由于实验中要求电压从0开始调节，所以控制电路就采用分压式，在实验中电压表的示数最大达到了6V等于电源的电动势，如果是外接，由于电流表的分压，电压表的示数不可能达到6V，所以电流表一定是用了内接法。  

⑶ 如右图所示，实际用电流表的内接法较好。

⑷ 根据实验要求电流表应选小量程0.6A，电压表应选较大量程15V，由于电流表内阻已知，故应采用电流表内接法；

考点：本题考查描绘小灯光的伏安特性曲线。