Question

【題目】某同學想要描繪標有“3.0V，0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數據盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學選用的器材除了電源、開關、導線外，還有：

電壓表V1（量程0～3V，內阻等于3kΩ）

電壓表V2（量程0～15V，內阻等于15kΩ）

電流表A1（量程0～200mA，內阻等于10Ω）

電流表A2（量程0～3A，內阻等于0.1Ω）

滑動變阻器R1（0～10Ω，額定電流2A）

滑動變阻器R2（0～1kΩ，額定電流0.5A）

定值電阻R3（阻值等于1Ω）

定值電阻R4（阻值等于10Ω）

（1）根據實驗要求，選出恰當的電壓表_____和滑動變阻器_____（填所給儀器的字母代碼）

（2）請在如圖1的方框中畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁

（3）該同學描繪出的I﹣U圖象應是圖2中的_____，這表明小燈泡的電阻隨溫度的升高而____（填“減小”或“增大”）

Answer 1

【答案】V1 R1 C；增大

【解析】

根據燈泡額定電壓選擇電壓表，根據燈泡額定電流選擇電流表，選擇電流表時要注意量程的選擇；根據實驗原理與實驗器材確定電流表與滑動變阻器的接法，然后作出電路圖；根據燈泡電阻隨溫度的變化規律進行分析，同時明確I﹣U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數。

（1）燈泡額定電壓為3V，而給出的電壓表量程分別為15V和3V，15V量程太大，讀數誤差較大，電壓表應選擇V1；為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇R1。

（2）燈泡額定電流為0.3A，而給出的量程中3A量程過大，讀數誤差較大，不能使用；只能采用將電流表量程200mA的電流表與定值電阻并聯的方式來擴大量程；根據改裝原理可知，并聯10Ω的定值電阻，即可將量程擴大到0.4A；描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；燈泡內阻較小，電流表內阻很小，電壓表內阻很大，由于燈泡電阻遠小于電壓表內阻，故采用電流表外接法，電路圖如圖所示：

（3）因燈泡電阻隨溫度的增加而增大，因此在I﹣U圖象中圖線的斜率應越來越小，由圖示圖象可知，符合實際的圖象是C。