Question

3．有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）
B．电压表（0～10V，内阻20kΩ）
C．电流表（0～0.3A，内阻1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）
E．滑动变阻器（5Ω，10A）
F．滑动变阻器（500Ω，0.2A）
（1）实验中电压表应选用A，电流表选D（用序号字母表示）．
为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用E（用序号字母表示）．
（2）实验中应采取电流表的外接法（填“内接法”或“外接法”），请在方框内画出满足实验要求的电路图．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据实验原理与灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出实验电路图．

解答 解：（1）电表量程应图大于灯泡的额定值；灯泡额定电压为4V，电压表应选A，灯泡额定电流为：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4}$=0.5A，故电流表应选D；
描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应选择分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E．
（2）灯泡电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4}{0.5}$=8Ω，电压表内阻约为10kΩ，电流表内阻约为0.4Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法；根据以上分析可知电路图如图所示；
故答案为：（1）A；D；E；（2）外接法；如图所示．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、连接实物电路图，根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确解题的关键．