Question

某同學為了描繪一個“6V 9W”的小燈泡的伏安特性曲線，并測出該小燈泡在額定電壓下的準確電阻值，到實驗室尋找到了一些儀器，規格及數量如下：
A．電流表一只（0～3A，內阻約為0.5Ω）
B．電壓表一只（O～3V，內阻為3KΩ）
C．靈敏電流計一只（O～100μA，內阻約為100Ω）
D．電阻箱一個    （0～9 999.9Ω，最小調節量O．1Ω）
E．滑動變阻器R₁（O～5Ω，額定電流為O．6A）
F．滑動變阻器R₂（0～lOΩ，額定電流為2A）
G．9V直流電源一個
H．開關、導線若干，待測燈泡一個
這位同學利用現有器材，結合所學知識，順利完成了實驗．
（1）該同學在實驗中應選用的器材是ADGH 及______（填器材序號字母）；
（2）請在虛線框中畫出實驗電路圖；
（3）請你寫出通過實驗電路圖測燈泡在額定電壓下的電阻值的計算式：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據實驗原理可知，該實驗需要采用滑動變阻器的分壓接法，因此需要滑動變阻器，注意電路中電流不能超過其額定電流，同時需要測量燈泡兩端電壓，但是所給電壓表量程太小，因此需要利用已知內阻的電壓表和電阻箱串聯，將電壓表改裝成為量程更大一些的電壓表；
（2）該實驗需要安培表外接，滑動變阻器采用分壓接法，由此可正確畫出電路圖；
（3）根據歐姆定律可正確求出泡在額定電壓下的電阻值的計算式；
解答：解：（1）根據實驗原理可知，該實驗需要采用滑動變阻器的分壓接法，因此需要滑動變阻器，電路中的最大電流為：，故滑動變阻器選擇F；
需要測量燈泡兩端電壓，但是所給電壓表量程太小，因此需要利用已知內阻的電壓表和電阻箱串聯，將電壓表改裝成為量程更大一些的電壓表，因此還需要選擇儀器B；
故答案為：B，F．
（2）該實驗需要安培表外接，滑動變阻器采用分壓接法，由此可正確畫出電路圖如下所示：

（3）燈泡的電壓為額定電壓6V，通過的實際電流為I，則根據閉合電路的歐姆定律有：

故答案為：．
點評：電學實驗變化多樣，是高考必考內容，解答的前提是明確實驗原理、正確進行儀器選擇、掌握安培表內外接法和滑動變阻器的分壓、限流接法等．