Question

【题目】某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：

电压表V1(量程0～3V，内阻等于3kΩ)

电压表V2(量程0～15V，内阻等于15kΩ)

电流表A1(量程0～200mA，内阻等于10Ω)

电流表A2(量程0～3A，内阻等于0.1Ω)

滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2A)

滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流0.5A)

定值电阻R3(阻值等于1Ω)

定值电阻R4(阻值等于10Ω)

定值电阻R5(阻值等于1kΩ)

电源E(E＝6V，内阻不计)

(1)为了测量数据尽量精确并绘制曲线完整，需要对电压表和电流表进行合理改装，改装后电压表的量程为___________；改装后电流表的量程为___________。

(2)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁___________。

(3)按要求正确完成实验后，该同学描绘出的I－U图象可能是下列选项中的______。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】0-4V(4V) 0-0.4A (0.4A) B

【解析】

(1)[1]灯泡额定电压为3.8V，而给出的电压表量程分别为15V和3V，15V量程太大，无法正确测量；故只能选用3V量程，并且与定值电阻串联扩大量程；3V量程的电压表内阻为3kΩ；根据串并联电路规律可知，应选择1kΩ的定值电阻串联，由欧姆定律可知，改装后电压表的量程为4V；

[2]额定电流为0.3A，而给出的量程中3A量程过大，不能使用；只能采用将电流表量程200mA的电流表与定值电阻并联的方式来扩大量程；根据改装原理可知，并联10Ω的定值电阻，即可将量程扩大到0.4A；

(2)[3]因本实验中要求多测几组数据，因此应采用滑动变阻器分压接法； 同时因灯泡内阻较小，故采用电流表外接法，电路如图

(3)[4]因灯泡电阻随温度的增加而增大，因此在I-U图象中图线的斜率应越来越小，故B正确。