Question

12．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，除小燈泡L“3.8V、0.3A”外，可供選擇的實驗儀器如下：
A．電壓表V：量程0～5V，內阻約5kΩ，
B．電流表A₁：量程0-100mA，內阻4Ω
C．電流表A₂：量程0-500mA，內阻約0.4Ω
D．滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω，額定電流l.0A
E．滑動變阻器R₂：最大阻值5Ω，額定電流0.5A
F．直流電源E：電動勢約6V，內阻約0.5Ω
G．開關S一個，導線若干
（1）在上述器材中，滑動變阻器應選D；電流表應選C（填元件的物理符號）；
（2）在答題卡上對應的虛線框內畫出實驗電路圖（改裝后的電壓表直接用電壓表的符號表示）．
（3）某實驗小組完成實驗后，利用實驗得到的數據描繪出如圖甲所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據此圖給出的信息，可以判斷：圖乙所示的該小燈泡的P-U²或P-I²圖線中（P為小燈泡的功率），可能正確的是BD．

Answer 1

分析 （1）明確實驗安全和準確原則，從而確定電流表和滑動變阻器；
（2）根據實驗目的確定滑動變阻器接法，根據待測燈泡電阻與電表內阻的關系確定電流表接法，然后作出實驗電路圖．
（3）從圖象可以看出燈泡電阻是在變化的，因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，根據這一點對各個選項逐一分析．

解答 解：（1）因為電源電動勢6v，如果選用5歐姆電阻，則電流不小于1安，超過0.5的最大值，故滑動變阻器應選擇額定電流為1A的D；額定電流為0.3A，故電流表選擇C；
（2）研究小燈泡在不同電壓下的功率，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器要采用分壓接法；燈泡內阻較小，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示．
（3）根據I-U圖線的斜率表示電阻的倒數，知電阻隨電壓的增大而增大．
P-U²圖線的斜率表示電阻倒數，電阻增大，知P與U²圖線的斜率減小，所以B正確．
P-I²圖線的斜率表示電阻的大小，電阻增大，知P與I²圖線的斜率增大．所以D正確．故選BD．
故答案為：（1）D，C；（2）如圖所示；（3）BD．

點評 本題考查了設計實驗電路、電表讀數、誤差分析等問題，應注意滑動變阻器分壓及限流接法的區別及應用，同時還應明確內外接法的不同及判斷．