Question

12．有一個小燈泡上標有“4V、2W”的字樣，現在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線．現有下列器材供選用：
A．電壓表（0～5V，內阻10kΩ）    B．電壓表（0～15V，內阻20kΩ）
C．電流表（0～3A，內阻1Ω）      D．電流表（0～0.6A，內阻0.4Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，2A）         F．滑動變阻器（500Ω，1A）
G．學生電源（直流6V）、開關、導線若干
下面已畫出如圖（A）、（B）、（C）、（D）所示的四種實驗電路圖可供選擇．

密封線內請不要答題
（1）根據本實驗要求，應選擇圖1中C的電路圖來完成實驗．
（2）實驗中所用電壓表應選A，電流表應選用D，滑動變阻器應選用E．（用序號字母表示）
（3）把圖2中所示的實驗器材用實線代表導線連接成實物電路圖．

Answer 1

分析 （1）根據實驗原理與燈泡電阻與電表內阻的關系確定電流表的接法，然后作出實驗電路圖．
（2）根據燈泡額定電壓選擇電壓表，根據燈泡額定電流選擇電流表，為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（3）根據電路圖連接實物電路圖．

解答 解：（2）燈泡額定電壓為4V，電壓表應選A，燈泡額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4}$=0.5A，電流表應選D，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇E．
（1）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應選擇分壓接法，燈泡電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{4}^{2}}{2}$=8Ω，電壓表內阻約為10kΩ，電流表內阻約為0.4Ω，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實驗電路圖應選C；
（3）根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

故答案為：（1）C；（2）A；D；E；（3）電路圖如圖所示．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路圖、連接實物電路圖，根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法是正確解題的關鍵．