题目内容

16.为了描绘标有“3V,0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化.所给器材如下:
A.电流表(0~200mA,内阻约0.5Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.01Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约5kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约50kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5A)
F.滑动变阻器(0~1kΩ,0.1A)
G.电源(3V)
H.电键一个,导线若干.
(1)为了完成上述实验,电流表应选择A,电压表应选择C,滑动变阻器应选择E.
(2)在如图1的虚线框中画出完成此实验的原理图,并将实物(图2)按电路图补充完整.
(3)此实验描绘出的I-U图线是曲线(填“曲线”或“直线”),其原因是温度变化,灯丝电阻也会变化

分析 (1)根据灯泡额定电流选择电流表,根据灯泡额定电压选择电压表,为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器;
(2)根据题意确定滑动变阻器与电流表接法,然后作出实验电路;根据电路图连接实验电路图;
(3)根据灯泡对灯泡电阻的影响分析答题.

解答 解:(1)灯泡的额定电压为3V,所以电压表的量程选择3V的C误差较小;额定电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.4}{3}$≈0.133A,所以电流表的量程选择200mA的A;灯泡额定电压为3V,电压表应选C;灯泡电压能从零开始变化,滑动变阻器采用分压式接法,使用选择电阻值比较小的滑动变阻器E;
(2)灯泡电压能从零开始变化,滑动变阻器采用分压式接法,灯泡正常工作时的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{0.4}$=22.5Ω,远小于电压表的内阻,属于小电阻,电流表采用外接法.电路图和实物连线图如图所示.

(3)由于温度升高,电阻变化,所以描绘出的I-U图线是曲线.
故答案为:(1)A;C;E;(2)电路图如图所示;(3)曲线   温度变化,灯丝电阻也会变化

点评 解决本题的关键掌握器材选择的原则,以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别,电流表内外接的区别.

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