Question

在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，实验室提供下列实验器材．
电源E₁：电动势为3.0V，内阻不计；
电源E₂：电动势为12.0V，内阻不计；
电压表V：量程为0～3V，内阻约为10kΩ
电流表A₁：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A₂：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω；
滑动变阻器R：最大阻值为l0Ω，额定电流为1.0A；开关S，导线若干．
用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡的电流和电压）：

I/A	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）实验中电源应选用

E₁

；电流表应选用

A₂

．
（2）将图1的实物连线成为实验电路．
（3）在图2坐标中画出小灯泡的U-I曲线．

Answer 1

分析：（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流大小选择电流表．
（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流；电压表电压可以调为零，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻较小，电流表应采用外接法．
（3）根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出小灯泡的I-U图象．

解答：解：（1）小灯泡的额定电压为2.0V，电源可选：E₁：电动势为3.0V，内阻不计；
额定电流约为0.5A，通过灯泡的最大电流为0.5A，电流表可选：A₂：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω；
（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，用电压表测出灯泡电压，用电流表测通过灯泡的电流，滑动变阻器采用分压接法，灯泡电阻较小，电流表采用外接法，据此连接实物电路图，实物电路图如图所示．
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出灯泡的I-U图象如图所示．
故答案为：（1）E₁；A₂ （2）实物电路图如左图所示； （3）I-U图象如右图所示．

点评：本题考查了实验电路设计，根据题目要求确定滑动变阻器的接法、根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法是正确解题的关键．要掌握应用图象法处理实验数据的方法．