Question

3．用圖1中所給的實驗器材測量一個“12V，5W”的小燈泡在不同電壓的功率，其中電流表有3A，0.6A兩檔，內阻與小燈泡相差不遠，電壓表有15V，3V兩檔，內阻很大．測量時要求加在燈泡兩端的電壓可連續地從0V調到12V．

（1）在本實驗中，滑動變阻器應采分壓（填“分壓”或“限流”）接法，為減小實驗誤差，電流表應采用外（填“內”或“外”）接法．
（2）該實驗電路應如何設計？請在圖2虛線框內畫出實驗的電路圖．
（3）請根據你設計的電路圖，將器件連接成實驗電路（部分線路已連好）

Answer 1

分析 （1）電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器只能采用分壓接法；根據燈泡內阻與電壓表和電流表內阻的關系分析電流表的接法；
（2）根據題意確定電流表與滑動變阻器的接法，然后作出電路圖；
（3）根據原理圖可明確對應的實物電路圖，注意電表的量程以及電流的流向．

解答 解：（1）測量時要求加在燈泡兩端的電壓可持續地從0調到12V，則滑動變阻器應采用分壓式接法．由于電流表內阻與燈泡相差不多，故應采用電流表外接法；
（2）由（1）知滑動變阻器采用分壓接法；，內阻與小燈泡相差不遠，而電壓表內阻很大，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示；
（3）燈泡額定電壓為12V，則電壓表應選擇15V量程，電路最大電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{5}{12}$≈0.42A，則電流表應選擇0.6A量程，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）分壓；外；（2）電路圖如左圖所示；（3）實物電路圖如右圖所示．

點評 本題考查燈泡伏安特性曲線的性質，要注意電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器只能采用分壓接法；確定電流表的接法與滑動變阻器的接法，是正確設計實驗電路的關鍵．