Question

7．有一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡，现要测定其在0到2.5V的区间内不同电压下的电功率，并作出其电功率P与其两端电压的平方U²的关系曲线．有下列器材可供选择：
A．电压表V₁ （0～3V，内阻3kΩ）
B．电压表V₂ （0～15V，内阻15kΩ）
C．电流表A₁ （0～0.6A，内阻约1Ω
D．定值电阻R₁=3kΩ
E．定值电阻R₂=15kΩ
F．滑动变阻器R₃（10Ω 2A）
G．滑动变阻器R₄（1kΩ 0.5A）
H．电源（直流6V，内阻不计）
（1）实验中中尽量减小实验误差，则应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需AF（均用序号字母填写）
（2）根据你设计的实验电路，完成下图连线
（3）若测定“4.8V 2A”的小灯泡，如果选用电压表V₁的量程偏小，而选用电压表V₂则量程又过大，为了能完成该实验则除了选用小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需ADF（均用序号字母填写）．

Answer 1

分析 （1）已知灯泡的额定电压，则可选择电压表，分压式接法滑动变阻器要选择小电阻；
（2）要求电压从零开始连续调节，则应采用分压接法；同时考虑灯泡内阻与电流表内阻的大小关系可以确定电流表的接法；
（3）采用串联分压电阻改装电压表量程的方法使电压表量程扩大，其余方法上．

解答 解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为2.5V，为减小读数误差，故电压表选择A；
滑动变阻器采用分压式接法时，待测电阻越大，滑动变阻器阻值越小，待测电阻两端的电压变化越是均匀，越是便于测量，故滑动变阻器选择小电阻，即选择F；
（2）电压要从零开始连续调节，故应采用分压接法；
额定电压下，小灯泡电阻：R=$\frac{2.5V}{0.3A}≈8.3Ω$；
小灯泡电阻较小，大内小外，故采用安培表外接法；
电路如图所示：

连接实物图，如图所示：

（3）测定的是“4.8V 2A”的小灯泡，如果选用电压表V₁则量程偏小，而选用电压表V₂则量程又过大，可以串联一个电阻进行分压；由题意可知，选择3KΩ的电阻可以使量程扩大2倍，故选用D即可；故可以选取3V的电压表和3kΩ的电阻串联充当电压表使用；
滑动变阻器依然选择较小的，即选择F；
故还需选择ADF．
故答案为：（1）A、F；
（2）电路如图
（3）A、D、F

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时，可以采用串联分压电阻的方式对电压表进行改装；此类题目近几年出现几率逐渐增加，应注意把握．