Question

14．某同學手中一個標有“4.8V 0.5A”手電筒電珠，欲探究電珠的伏安特性曲線，要求將電壓表V與定值電阻R₀串聯起來改裝成5V的電壓表，小燈泡兩端電壓從0至4.8V連續變化，測量盡可能地準確，除了導線和開關外，還提供了以下器材：
A．電流表A（量程0-0.6A，內阻約為0.25Ω）
B．電壓表V（量程0-3V，內阻為3kΩ）
C．定值電阻R_v1=1kΩ
D．定值電阻R_v2=2kΩ
E．蓄電池E（電動勢約為6V，內阻約為1Ω）
F．滑動變阻器R₁（阻值范圍0-10Ω，額定電流2A）
G．滑動變阻器R₂（阻值范圍0-2kΩ，額定電流0.5A）
（1）定值電阻應選擇D，滑動變阻器應選擇F．（儀器前的字母序號）
（2）根據選擇的實驗器材，請你把實驗電路原理圖甲補充完整，并標明儀器代號．
（3）該同學按要求正確選擇了儀器，繪出手電筒的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示，則手電筒電珠的電阻值隨工作電壓的增大而增大（填“不變”“增大”或“減小”）

Answer 1

分析 （1）根據改裝原理可明確定值電阻的選擇，根據滑動變阻器的作用可明確應選擇的滑塊變阻器；
（2）描繪燈泡伏安特性曲線，滑動變阻器需要采用分壓接法，電流表采用外接法，據此連接電路圖．
（3）根據圖象應用歐姆定律判斷燈泡電阻如何變化．

解答 解：（1）將電壓表與定值電阻串聯后改裝成5V的電壓表來測量電珠的電壓誤差較小，定值電阻應選D．由于使小燈泡兩端電壓由0至4.8V連續變化，應采用分壓電路，滑動變阻器阻值不宜太大，滑動變阻器應選F；
（2）電珠正常發光時的電阻R=$\frac{4.8}{0.5}$=9.6Ω，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{5000}{9.6}$≈520＞＞$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{9.6}{0.25}$≈38，因此采用電流表外接法，電路如圖所示；

（3）該同學描繪出手電筒電珠的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示，圖象每一點到原點的連線的斜率等于電阻的倒數，電壓的增大，每一點到連線的斜率減小，則手電筒電珠的電阻隨工作電壓的增大而增大．
故答案為：（1）D； F； （2）如圖所示； （3）增大．

點評 本題考查燈泡伏安特性曲線的實驗，要注意明確實驗原理知道本實驗應采用分壓接法和電流表外接法，同時注意明確電表的改裝原理和應用．