Question

17．某同學測繪標有“4.8V，0.3A”字樣小燈泡的伏安特性曲線，要使小燈泡兩端的電壓從0到4.8V連續變化，為了使測量盡可能準確，除了導線和開關外，可供選擇的儀器還有：
A．電流表（量程為0.6A，內阻約為1Ω）
B．電流表（量程為3A，內阻約為0.2Ω）
C．電壓表（量程為6V，內阻約為2kΩ）
D．電壓表（量程為15V，內阻約為4.5kΩ）
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～20Ω，額定電流為2A）
F．滑動變阻器（阻值范圍為0～2kΩ，額定電流為0.5A）
G．電池組（電動勢為6V，內阻約為1Ω）
?該實驗需選用的器材有ACEG．（填寫序號）
?在如圖1的虛線框內畫出實驗的電路圖，并在圖中注明各元件的符號．
?某小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數據在I-U坐標系中，描繪出如圖2所示小燈泡的伏安特性曲線，根據此圖給出的信息，可以判斷圖3中正確的是（圖中P為小燈泡的功率）BD

Answer 1

分析 （1）先明確必需的器材，再根據安全、精確性原則選擇其他器材；注意根據燈泡的額定電流選擇合適的電流表．根據滑動變阻器的額定電流確定合適的滑動變阻器．
（2）由于燈泡的電壓和電流需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，根據燈泡電阻的大小確定電流表的內外接．
（3）根據燈泡電阻的變化以及功率公式分析判斷功率與U²和I²的關系．

解答 ?解：（1）電源只有一個，故電池組G是必選的；燈泡的額定電流為0.3A，電流表A₁的量程偏小，則選擇A．燈泡額定電壓為4.8V，則電壓表應選擇C；
若選用滑動變阻器R₂，通過R₂的電流會超過滑動變阻器的額定電流，所以選擇滑動變阻器E；
（2）因為燈泡的電壓和電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，
燈泡的電阻大約為12Ω，遠小于電壓表的內阻，屬于小電阻，所以電流表采用外接法，電路圖如圖所示．
（3）根據I-U圖線的斜率表示電阻的倒數，知電阻隨電壓的增大而增大．
P-U²圖線的斜率表示電阻倒數，電阻增大，知P與U²圖線的斜率減小，所以B正確．
P-I²圖線的斜率表示電阻的大小，電阻增大，知P與I²圖線的斜率增大．所以D正確．
故答案為：ACEG；如圖所示；?BD

點評 解決本題的關鍵掌握器材選擇的原則，知道滑動變阻器分壓式和限流式接法的區別，以及知道電流表內外接的區別；并能正確選擇．