Question

20．某同學在探究規格為“6V、3W”的小電珠伏安特性曲線實驗中，除了一個“6V、3W”的小燈泡，導線和開關外，還有：
A．直流電源（電動勢約為6V，內阻可不計）
B．直流電流表（量程0～3A，內阻約為0.1Ω）
C．直流電流表（量程0～600mA，內阻約為5Ω）
D．直流電壓表（量程0～6V，內阻約為10kΩ）
E．滑動變阻器（最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A）
F．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A）
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數據．
（1）實驗中電流表應選用C，滑動變阻器應選用E（均用序號字母填寫）．
（2）請按要求將圖甲中所示的器材連成實驗電路．

（3）該同學描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示，則小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”），根據圖線中給出的數據，小燈泡在工作點A的電阻值為10Ω．

Answer 1

分析 （1）器材的選擇需安全和精確，根據燈泡的額定電壓和額定電流選擇電流表和電壓表的量程，從而測量誤差的角度選擇滑動變阻器．
（2）電壓和電流需從0測起，滑動變阻器需采用分壓式接法，通過燈泡的電阻大小判斷其是大電阻還是小電阻，從而確定電流表內接還是外接．
（3）分析I-U圖象的性質，由圖象可明確電阻的變化；再由圖象求出對應的電壓和電流，則由歐姆定律可求得對應的電阻．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為6V，小燈泡的額定電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3}{6}$=0.5A，從安全和精確度方面考慮，所以量程為600mA的電流表應選C；
要描畫小燈泡的伏安特性曲線，電路中電流的變化范圍比較大，滑動變阻器應采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選E．
（2）小燈泡在正常工作時的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{6}^{2}}{3}$=12Ω，電流表內阻約為5Ω，電壓表內阻約為10kΩ，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法；描繪燈泡伏安特性曲線，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；則可以得出對應的實物圖

（3）I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數； 故由圖可知，I-U圖象的斜率減小，則說明電阻隨溫度的增大而增大；
A點電壓為2.5V，電流為0.25A，則其電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5}{0.25}$=10Ω；
故答案為：（1）C；E；（2）電路圖如圖所示．（3）增大；10．

點評 本題考查小燈泡伏安特性曲線的實驗，要注意明確實驗中儀表的選擇方法，同時注意掌握根據圖象的分析及數據處理的方法．