题目内容

4．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“6V，1.5W“的小灯泡、导线和开关外，还有
A．直流电源6V（内阻不计）                      
B．直流电流表0～3A（内阻0.1Ω以下）
C．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）   
D．直流电压表0～10V（内阻约为15kΩ）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）                       
F．滑动变阻器（1kΩ，0.5A）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．

（1）实验中电流表应选用C，滑动变阻器应选用E：（均用序号表示）
（2）在方框内画出实验电路图：
（3）根据所测数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图a所示．由图象可得出结论：当电流较小时，I与U成线性变化，而当电流较大时，灯丝温度明显变化，I与U呈非线性，灯丝电阻随电流增大而变大．

分析 （1）根据小灯泡的额定电压可以选出电压表，根据灯泡的额定功率可求出额定电流，则可确定出电流表；根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器；
（2）根据测伏安特性曲线的实验要求可以选出滑动变阻器的接法，由电流表及电压表内阻的关系可得出电流表的接法．
（3）根据I-U图象进行分析，明确I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数．

解答 解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为6V，灯泡的额定电流为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5}{6}$=0.25A，故电流表应选择C；
测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器应选择E；
（2）测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；灯泡内阻约为：R=$\frac{6}{0.25}$=25Ω，
而电流表内阻约为2Ω，小灯泡的电阻远小于电压表内阻，接近电流表内阻，故电流表应采用外接法，电路图如图所示：

（3）由得出的伏安特性曲线可知，当电流较小时，I与U成线性变化，而当电流较大时，灯丝温度明显变化，I与U呈非线性，灯丝电阻随电流增大而变大．
故答案为：（1）C；E；（2）如图所示；（3）当电流较小时，I与U成线性变化，而当电流较大时，灯丝温度明显变化，I与U呈非线性，灯丝电阻随电流增大而变大

点评 测量小灯泡的伏安特性曲线时，根据实验的要求一般采用滑动变阻器的分压接法，电流表应采用外接法．同时要明确I-U图象的性质，知道I-U图象的斜率表示电阻的倒数．

练习册系列答案
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