Question

17．有一个额定电压为2.8V，功率约为1W的小灯泡，现要用描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～3V，内阻6KΩ）
B．电压表（0～15V，内阻30KΩ）
C．电流表（0～3A，内阻0.1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）
（1）在该实验中，为减小实验误差，方便调节，请在给定的四个电路图选取适当的电路（　　）
A．B．C．D．
（2）为使测量结果尽量的准确可靠，请在给定的仪器中选取适当的器材，并将它们的编号填在横线上，电压表应选用A，电流表应选用D，滑动变阻器应选用E
．（用器材前序号字母表示）

（3）通过实验测得此小灯泡的伏安特性曲线如图所示，这表面导体的电阻随温度升高而增大，由图线可求得此小灯泡在U=2V时的电阻为8.0Ω．（保留2位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路．
（2）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便思议操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（3）根据图象图象应用欧姆定律判断导体电阻随温度变化的关系，由图示图象求出电压对应的电流，然后求出电阻阻值．

解答 解：（1）为描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡额定电压为2.8V，电压表应选择A，灯泡额定电流为：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.8V}$≈0.36A，电流表选择D，
灯泡正常发光时的电阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{2．{8}^{2}}{1}$=7.84Ω，电流表内阻为：0.5Ω，电压表内阻为6kΩ，
电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路应选择图C所示电路；
（2）由（1）分析可知，电压表选择A，电流表选择D，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器选择E；
（3）由图示图象可知，随U增大，I增大，实际功率P=UI增大，灯泡温度升高，电压与电流表的比值增大，灯泡电阻增大；
由图示图象可知，电压：U=2V时，电流I=0.25A，此时灯泡电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.25A}$=8.0Ω；
故答案为：（1）C；（2）A；D；E；（3）增大；8.0．

点评 本题考查了实验电路的选择、实验器材选择、实验数据分析；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确选择实验电路的关键，要掌握实验器材的选择原则．