Question

20．从下列中选出适当的实验器材，测量小灯泡的伏安特性曲线，得到如图1的I-U图线．
电流表（A₁）（量程0～0.6A，内阻1Ω）
电流表（A₂）（量程0～3A，内阻1Ω）
电压表（V₁）（量程0～3V，内阻约2kΩ）
电压表（V₂）（量程0～15V，内阻约10kΩ）
滑动变阻器（R₀）（阻值0～25Ω）
电池（E）（电动势6V，内阻不计）
开关（S）、导线若干．

（1）在如图1所示的I-U图线中，A到B过程中灯泡电阻改变了10Ω．
（2）测量电路中电流表应选用A₁（填代号），电压表应选用V₂（填代号），电流表应采用外（填内、外）接法．
（3）在图2所示虚线框中用笔补画完整实验电路图，要求变阻器滑动片右移时，灯泡两端电压变大．

Answer 1

分析 （1）根据图1所示图象求出电压对应的电流，由欧姆定律求出灯泡电阻，然后求出电阻的变化量．
（2）根据电流、电压的测量值选择电流表与电压表，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法．
（3）根据实验目的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，然后作出电路图．

解答 解：（1）由图1所示图象可知，灯泡电阻R_A=$\frac{{U}_{A}}{{I}_{A}}$=$\frac{3V}{0.10A}$=30Ω，R_B=$\frac{{U}_{B}}{{I}_{B}}$=$\frac{6V}{0.15A}$=40Ω，△R=40Ω-30Ω=10Ω．
（2）由图1所示图象可知，电流最大值为0.15A，则电流表选A₁，电压最大测量值为6V，则电压表选V₂，灯泡最大电阻为40Ω，电流表内阻为1Ω，电压表内阻为10kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法．
（3）描绘灯泡安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电流表采用外接法，实验电路图如图所示．

故答案为：（1）10；（2）A₁；V₂；外；（3）电路图如图所示．

点评 本题考查了求电阻、实验器材的选择、作实验电路图，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值远大于电流表内阻时，电流表采用内接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表采用外接法．