题目内容

11．为了更好的掌握知识，课后物理兴趣小组准备用伏安法测量标有“4V，2W”字样的小灯泡的伏安特征曲线．实验室备有下列器材可供选用：
A．电压表V1（0～10V，内阻约20kΩ）
B．电压表V2（0～5V，内阻约10kΩ）
C．电流表A1（0～0.6A，内阻约0.4Ω）
D．电流表A2（0～0.3A，内阻约1Ω）
E．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）
F．滑动变阻器R2（0～100Ω，0.2A）
G．学生电源（直流6V）、开关及导线

（1）为了尽可能的准确，使实验误差尽量减小，并要求从零开始多取几组数据；则实验中应选用电压表B，电流表C，滑动变阻器E．（填器材的前方选项符号，如A，B）
（2）请根据实验要求在图1里画出电路图．
（3）P为图2中图象上的点，PN为图象上P点的切点、PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，对应P点，小灯泡的电阻约为5.33Ω（结果保留小数点后两位）

分析 （1）仪表的选择应本着安全准确的原则；电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器；
（2）根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．
（3）根据电阻的定义R=$\frac{U}{I}$，明确P点的电压和电流，即可求得电阻大小．

解答 解：（1）因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用B电压表；由P=UI得，灯泡的额定电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4}$A=0.5A，故电流表应选择0～0.6A的量程，故选C；
变阻器用分压接法，应选小阻值的E．
（2）灯泡内阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{16}{2}$=8Ω，电压表远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法；
而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，
电路图如图所示：
（3）对应P点，小灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4}{0.45}$=5.33Ω，
故答案为：（1）B，C，E；（2）如图所示；  （3）5.33

点评 本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．注意灯泡伏安特性曲线为曲线，不能根据斜率求解，只能根据欧姆定律求出对应的电阻．

练习册系列答案
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