Question

15．某同学想要描绘标有“3.8V  0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表V₁（0～3V，内阻等于3kΩ）
电压表V₂（0～15V，内阻等于15kΩ）
电流表A₁（0～200mA，内阻等于10Ω）
电流表A₂（0～3A，内阻等于0.1Ω）
滑动变阻器R₁（0～10Ω，额定电流2A）
滑动变阻器R₂（0～1kΩ，额定电流0.5A）
定值电阻R₃（阻值等于1Ω）
定值电阻R₄（阻值等于10Ω）
定值电阻R₅（阻值等于1kΩ）
电源E（E=6V，内阻不计）
请在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁．

Answer 1

分析 电压表量程要大于灯泡额定电压，为减小读数误差，电压表量程又不能太大，电流表量程应大于灯泡额定电流；
根据所给实验器材对电压表与电流表进行改装，然后根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法，再作出电路图．

解答 解：灯泡额定电压为3.8V，而给出的电压表量程分别为15V和3V，15V量程太大，无法正确测量；
故只能选用3V量程的电压表V₁，并且与定值电阻串联扩大量程，3V量程的电压表内阻为3KΩ；
根据串并联电路规律可知，应选择1KΩ的定值电阻R₅串联；
额定电流为0.3A，而给出的量程中3A量程过大，不能使用；
只能采用将电流表量程200mA的电流表A₁与定值电阻并联的方式来扩大量程；
根据改装原理可知，并联10Ω的定值电阻R₄，即可将量程扩大到0.4A；
描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡内阻较小，远小于电压表内阻，应采用电流表外接法，电路图如图所示：
故答案为：电路图如图所示．

点评 本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的实验以及电表的改装，要求能明确改装原理，并正确掌握本实验中电路的接法；注意分压接法以及电流表接法的正确判断．