Question

2．在“描绘标有‘9V，5W’小灯泡伏安特性曲线”的实验中，要求测量从0V到9.0V的电压下通过小灯泡的电流，实验室提供了下列器材
A．电流表A₁（量程100mA，内阻1Ω）   B．电流表A₂（量程0.6A，内阻0.3Ω）
C．电压表V₁（量程3.0V，内阻3kΩ）    D．电压表V₂（量程15.0V，内阻10kΩ）
E．滑动变阻器R₁（最大阻值为50Ω）     F．滑动变阻器R₂（最大阻值为500Ω）
G．电源E（电动势15V，内阻忽略）     H．电键、导线若干
（1）为了提高测量准确度和有效性，应选择的器材为（只需填写器材前面的英文字母即可）电流表B；电压表D；滑动变阻器E．
（2）下列图1给出的测量电路中，最合理的是B．

（3）实验前，某同学已连接好的部分电路如2，其中两个不当之处是①电键闭合②滑动变阻器滑片位置在中间

（4）某同学用正确的方法分别测得两只灯泡L₁和L₂ 的伏安特性曲线如图4中Ⅰ和Ⅱ所示．然后又将灯泡L₁、L₂分别与电池组连成如图3所示电路．测得通过L₁和L₂的电流分别为0.30A和0.60A，则电池组的电动势为10.0V，内阻为6.7Ω（数值取到小数点下一位）．

Answer 1

分析 （1）由安全性和准确性根据灯泡的额定电压可知应使用的电压表；由额定电流可知应采用的电流表； 滑动变阻器采用分压式接法，应该选择最大阻值较小的，有利于数据的测量．
（2）要求测量从0V到9.0V的电压下通过小灯泡的电流，所以应采用分压式接法．由于灯泡电阻更接近电流表内阻，所以采用电流表外接法．
（3）实物连接图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑：
从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑．
从滑动变阻器接线柱的选择考虑．
（4）两只灯泡l₁和l₂ 的伏安特性曲线如图4中Ⅰ和Ⅱ所示，结合图3所示电路，可以画出闭合电路的路端电压与电流的图象．从而读出电源的电动势，算出电源的内电阻．

解答 解：（1）因灯泡的额定电压为9V，故电压表应V₂；
额定电流为056A，故电流表应选A₂，
滑动变阻器采用分压式接法，应该选择最大阻值较小的，有利于数据的测量．故选R₁．
（2）要求测量从0V到9.0V的电压下通过小灯泡的电流，所以应采用分压式接法．由于灯泡电阻更接近电流表内阻，所以采用电流表外接法．故选B．
（3）其中两个不当之处是①电键闭合，连接电路时开关应该处于打开状态
②滑动变阻器滑片位置在中间，滑动变阻器滑片应该位于左端．
（4）描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流，本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值，然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压，用两个坐标点描绘图象．为描绘准确可以先进行理论计算，首先查出两坐标为（0.30A，8.0V）和（0.60A，6.0V），则内阻为r=$\frac{8.0-6.0}{0.6-0.3}$=6.7Ω，
电动势为E=10V，
故答案为：（1）B  D  E
    （2）B  
（3）①电键闭合 ②滑动变阻器滑片位置在中间
  （4）10.0V，6.7Ω

点评 电学实验中要注意仪表的选择方法、实物图的连接、电路的接法等，要多练习从而找出相应的规律； 明确分压接法使用的条件，并能根据电流表及电压表的内阻确定电流表的内外接法；测小灯泡的伏安特性曲线采用的均为分压外接法．