Question

15．某同學欲采用下列器材研究一個額定電壓為2.5V的小燈泡（內阻約6Ω）的伏安特性曲線．
A．直流電源（3V，內阻不計）；
B．電流表（0～0.6A，內阻約為0.13Ω）；
C．電壓表（0～3V，內阻約為3kΩ）；
D．電壓表（0～15V，內阻約為15kΩ）；
E．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流為2A）；
F．滑動變阻器（0～1000Ω，額定電流為0.5A）；
G．開關、導線若干．
（1）為了減小測量誤差，電壓表應選用C，滑動變阻器應選用E．（選填序號）
（2）該同學選擇電流表外接法，且要求小燈泡兩端電壓變化范圍盡量大些．請在如圖甲的虛線框中畫出正確的實驗電路圖．
（3）閉合開關，逐次改變滑動變阻器滑片的位置，其中某組電流表、電壓表的示數如圖乙所示．則I_A=0.24A，U_V=1.50V．
（4）該同學連接電路的實物圖如圖丙所示，請指出他的電路接線中的錯誤：電流表采用內接法．

Answer 1

分析 （1）從精確、安全的角度選擇合適的電壓表和滑動變阻器．
（2）要求小燈泡兩端電壓變化范圍盡量大些，滑動變阻器應采用分壓式接法．
（3）通過電流表和電壓表的量程，確定每個分度的值，從而讀出電流表和電壓表的讀數．
（4）根據原理圖分析實物圖，從而的出接線錯誤的地方．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表應選擇C；為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器，滑動變阻器應選E．
（2）描繪小燈泡伏安特性，小燈泡兩端電壓變化范圍盡量大些，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，電流表采用外接法，電路圖如圖所示．

（3）電流表量程為0～0.6A，由圖示電流表可知其分度值為0.02A，示數為0.24A；
電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為1.50V．
（4）由于燈泡電阻較小，遠小于電壓表內阻，電流表應采用外接法，由圖示電路圖可知，電流表采用內接法，這是錯誤的．
故答案為：（1）C；E；（2）電路圖如圖所示；（3）0.24；1.50；（4）電流表采用內接法．

點評 解決本題的關鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區別，并能正確分析電路的實物圖．