Question

15．为测定标有“4.5V，2W”字样小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：
A：电压表V₁（0～3V，内阻为3kΩ）
B：电压表V₂（0～15V，内阻为15kΩ）
C：电流表A（0～0.6A，内阻约为1Ω）
D：定值电阻R₀（阻值为3kΩ）
E：滑动变阻器R（10Ω，2A）
F：学生电源（直流6V，内阻不计）；开关导线若干
（1）为使实验误差尽可能小，并要求从零开始多取几组数据，下面所示的四幅电路图中满足实验要求的是乙．该实验电路图中x是电压表V₁（填V₁或V₂）；该实验电路图中小灯泡两端电压U与对应电压表读数U_V的比值$\frac{U}{{U}_{V}}$=2
（2）正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应移至a端（填a或b）．实验操作中，为使灯泡不被烧坏，当观察到电表x的示数接近2.25V时，应特别注意滑动变阻器的调节．

Answer 1

分析 （1）已知灯泡的额定电压，则根据串联电路的规律可得出电压表； 同时按照要求从零开始，则应采用分压接法，同时考虑灯泡内阻与电流表内阻的关系可以确定电流表的接法；
（2）根据实验安全性原则可明确滑片的位置，并且注意当电压值接近额定值时应注意调节，不能使电压超过额定值．

解答 解：（1）本题中由于要求电压从零开始调节，故应采用滑动变阻器分压接法；同时由于灯泡内阻较小，故采用电流表外接法；由于给出的电压表量程分别为3V和15V，由于15V量程过大，不能准确测量；因此应将3V量程与定值电阻串联以进行电压表改装来扩大量程；故电路图应为乙图；
根据改装原理可知，改装后的读数应为电压表读数的：$\frac{3+3}{3}=2$倍；
（2）实验开始时应使测量部分电压为零，故滑片开始时应滑至a端；当达到灯泡额定电压时应注意调节滑动变阻器，不能使灯泡两端的电压过大；根据改装原理可知，此时电压表示数应接近2.25V；
故答案为：（1）乙； V₁； 2； （2）a； 2.25．

点评 本题为探究型实验，应注意两个电压表均无法保证要求，故可以采用串联的方式可以对电表进行改装；此类题目近几年越来越多，故应注意把握．