Question

13．某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，现有电源（电动势6V，内阻不计）、电压表（0～3V，内阻约3kΩ）、开关和导线若干．其它可供选用的器材如下：
A．电流表（0～250mA，内阻约5Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）
C．滑动变阻器（0～10Ω）
D．滑动变阻器（0～50Ω）

①为减小测量误差并便于操作，在实验中电流表应选用A，滑动变阻器应选用C（选填器材前的字母）
②图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线．请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线．
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示．如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是0.38W（结果保留两位有效数字）．
④实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化．图丁各示意图中正确反映P-U²关系的是A．

Answer 1

分析 本题（1）的关键是根据实验要求电流从零调可知变阻器应采用分压式接法，选择阻值小的变阻器更方便调节；题（2）的关键是根据小灯泡电阻满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$可知电流表应用外接法，即电路应是分压外接电路；题（3）的关键是在表示小灯泡的I-U图象中同时画出表示电源的I-U图象，读出两图线的交点坐标，再根据功率公式求解即可．

解答 解：①由P=UI可知，灯泡的额定电流为200mA；故电流表选择A即可；
由于实验要求电压从零调节，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节，所以应选择C；
②根据给出的原理图可得出对应的实物图如图所示；
③在表示小灯泡的I-U图象中画出表示电源的I-U图象如图所示，读出两图线交点坐标为：U=2.1V，I=0.18A，
所以小灯泡消耗的功率为：P=UI=2.1×0.18W=0.38W；

④电压表测量路端电压，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；但由于电阻随电压的增大而增大，故图象的斜率越来越小；故选：A
故答案为：①A，C；②如图所示；③0.38；④A

点评 应明确：①当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；②当待测电阻满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$时，电流表应用外接法，满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＜\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$时，电流表应用内接法；③表示电阻和电源的I-U图线的交点表示通过电阻的电流和电阻两端电压．