Question

16．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“2V，0.5W”．除了开关、导线外，还有如下器材：
电压表V，量程0～3V，内阻约5kΩ
电流表A₁，量程0～500mA，内阻约0.5Ω
电流表A₂，量程0～300mA，内阻约4Ω
滑动变阻器R₁，最大阻值10Ω，额定电流2.0A
滑动变阻器R₂，最大阻值100Ω，额定电流1.0A
直流电源E，电动势约为3V，内阻约为0.5Ω
（1）上述器材中，电流表应选A₂，滑动变阻器应选R₁．（填器材符号）
（2）请根据所选的器材，在图甲中用笔画线代替导线，连接实验电路．

（3）图乙是小灯泡的伏安特性曲线，弯曲的原因？因为小灯泡的电阻率随温度的升高而增大
（4）将被测小灯泡与电动势为2.5V电源串联组成闭合回路，小灯泡正常发光，则通过小灯泡的电流为0.25A，电源的内阻为2Ω．

Answer 1

分析 根据小灯泡的额定电流选择电流表，伏安特性曲线实验变阻器应用分压式，小灯泡电阻较小电流表应选外接法，注意导体与电源伏安特性曲线的区别．
灯泡电阻受温度影响，随温度变化而变化，据此应用欧姆定律分析答题．
根据闭合电路欧姆定律求解电源的内阻．

解答 解：（1）由题意可知，灯泡的额定电流为I=$\frac{0.5}{2}$=250mA，故电流表选择A₂；
描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表读数要从零读取，滑动变阻器应采用分压接法，选择阻值较小的R₁；
（2）滑动变阻器采用分压接法，
小灯泡的电阻较小，远小于电压表内阻，电流表应外接，实物图如下图．

（3）因为小灯泡的电阻率随温度的升高而增大，小灯泡的伏安特性曲线是弯曲的．
（4）小灯泡正常发光，根据灯泡的额定电流为I=$\frac{0.5}{2}$=0.25A，
电源的内阻r=$\frac{2.5-2}{0.25}$=2Ω
故答案为：（1）A₂；R₁
（2）如图所示 
（3）因为小灯泡的电阻率随温度的升高而增大；
（4）0.25A，2Ω

点评 注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题，并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同．