题目内容
【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,所用小灯泡标有“3V 0.3A”字样,并提供以下器材:
A.电压表V (0~5V,内阻约3kΩ)
B电流表A1 (0~3A,内阻约0.2Ω)
C.电流表A2 (0~500mA,内阻约1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~2kΩ)
F.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
G.开关S及导线若干
(1)为了提高测量的准确度和调节方便,实验中应选用的电流表是___________(选填“B”或“C”),应选用的滑动变阻器是__________(选填“D”或“E”)
(2)在虚线框内画出实验电路图_______。
(3)正确设计并连接好实验电路后,闭合开关S缓慢移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组示数描绘出的U-I图象如图所示,可知随着小灯泡中的电流增大,小灯泡的电阻__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)C D (2)如图;
(3)增大。
【解析】
(1)器材的选择需安全和精确,根据灯泡的额定电压和额定电流选择电流表和电压表的量程,从而测量误差的角度选择滑动变阻器。(2)电压和电流需从0测起,滑动变阻器需采用分压式接法,通过灯泡的电阻大小判断其是大电阻还是小电阻,从而确定电流表内接还是外接,由此画出实验电路图;(3)根据实验原理分析即可.
(1)小灯泡的额定电压为3V,小灯泡的额定电流为0.3A,从安全和精确度方面考虑,所以电流表量程选500mA的A2,故选C.总电阻为2000Ω的滑动变阻器连入电路,电流非常小,测量误差较大,所以选用总电阻为10Ω的滑动变阻器R1,故选D;(2)小灯泡在正常工作时的电阻,远小于电压表内阻,属于小电阻,“小外偏小”,电流表采用外接法。电压和电流需从零开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法。电路图如图所示:
(3)通过灯泡的电流随灯泡两端电压增大而增大,小灯泡的电阻随温度的升高逐渐增大,所以U-I图象中的斜率也要逐渐增大,即小灯泡的电阻增大。