Question

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡為“6V，3W”，其他供選擇的器材有
電壓表V（量程0～6V，內阻20KΩ）       電流表A₁（量程0～3A，內阻0.2Ω）
電流表A₂（量程0～0.6A，內阻1Ω）      滑動變阻器R（阻值0～20Ω，2A）
學生電源E（電動勢8V，內阻不計）       開關S及導線若干
實驗中要求電壓表的示數能在0～6V范圍內變化．讀出多組電壓和電流值，在坐標紙上通過描點法畫出小燈泡的伏安特性曲線
（1）實驗中電流表應選用

 

．
（2）在下面的虛線框中畫出實驗電路圖．

（3）某同學測量小燈泡U-I關系的實驗數據如下，在圖2方格紙內畫出小燈泡的U-I曲線．分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）

U/（V）	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/（A）	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

（4）如圖3所示，用一個定值電阻R和兩個上述小燈泡組成串并聯電路，連接到內阻不計、電動勢為3V的電源上．已知流過電阻R的電流是流過燈泡b電流的兩倍，則流過燈泡b的電流約為

 

A．

Answer 1

分析：本題的關鍵是根據小燈泡額定功率和電壓求出額定電流，從而選出電流表量程，根據

R   V

R   L

＞

R   L

R   A

，可知電流表應用外接法，根據要求電壓從零調，可知變阻器應用分壓式接法．

解答：解：（1）由于小燈泡的額定電流為I=

P

U

=

3

6

A=0.5A，所以電流表應選

A

2

．
（2）小燈泡的最大電阻為

R

L

=

U

I

=

6

0.5

Ω=12Ω，由于滿足

R   V

R   L

＞

R   L

R   A

，所以電流表應用外接法，又由于要求電壓表示數從零調，所以變阻器應用分壓式接法，電路圖如圖所示：

（3）U-I曲線如圖所示，由所做出的U-I曲線知，R=

U

I

可知，曲線上各點與原點連線的斜率越來越大，說明燈泡的電阻越來越大，故小燈泡的電阻隨I變大而變大．

（4）設b中的電流為I，依題意知a中的電流為3I，由

U

b

=I

R

b

，

U

a

=3I

R

b

，

U

a

+U

b

=E，可得

U

b

=

E

4

0.75V，從U-I圖象可讀出I=0.13A．
故答案為：（1）

A

2

         （2）如圖
         （3）如圖，變大
         （4）0.13

點評：對電學實驗設計題目，要通過估算求出通過電路的最大電流來選擇電流表的量程，對伏安法測電阻時，注意電流表內外接法的選擇方法，當要求電壓或電流從零調時，變阻器必須采用分壓式接法．