题目内容

2．在研究小灯泡电流与电压关系的实验时，某同学从以下给定的器材中选择了部分器材进行实验．
A．电压表V1（0～3V，内阻约3kΩ）
B．电压表V2（0～15V，内阻约12kΩ）
C．电流表A1（0～250mA，内阻约5Ω）
D．电流表A2（0～3A，内阻约0.025Ω）
E．滑动变阻器R1（0～50Ω，1.5A）
F．滑动变阻器R2（0～200Ω，0.5A）
G．直流电源E（电源电动势约为4V，内阻不计）
H．开关S及导线若干
I．小灯泡

同学连接完电路后，闭合电键，将滑动变阻器滑片从一端滑到另外一端．移到过程中小灯泡始终未曾烧坏，记录多组电压表示数U和电流表示数I（包括滑片处于两个端点时的U、I），记录的全部数据如下表所示．
 U/V 0.120.16 0.25 0.49 0.85 1.18 1.49 1.81 2.40 
 I/A 0.070 0.0820.104 0.121 0.142 0.161 0.180 0.202 0.240 
（1）根据实验要求选用器材：电压表A，电流表C，滑动变阻器E．（均选填器材前面的字母代号）
（2）在虚线框内（图甲）画出该组同学的实验电路图，并标清楚电路元件的标识．
（3）根据表格记录的数据在坐标纸中作出I-U图．
（4）根据坐标纸中的图线（图乙），说出小灯泡电阻随电流增加的变化趋势灯丝的电阻随电流的增加而逐渐增大，但整体上看并非线性关系，电流小于0.104A时电阻随电流增大而明显增大；电流大于0.104A时电阻增加变缓．．

分析 （1）根据表中测量数据，选择电压表和电流表，根据滑动变阻器接法，选择滑动变阻器；
（2）分析所测数据变化规律，明确分压接法和电流表接法的正确选择，从而明确电路结构；
（3）根据表中数据采用描点法即可得出正确的图象；
（4）根据图象斜率的变化可明确电阻的变化，从而准确描绘电阻随电压的变化而变化的规律．

解答 解：（1）从表格可知，记录的全部数据中小灯两端电压U最大为2.4V，因此电压表的量程需要选择15V，故电压表选A；通过小灯的电流I最大为：0.24A=240mA，故电流表的量程需要选择250mA，故电流表选C；电路采用滑动变阻器限流接法，为了便于实验操作，滑动变阻器应选小阻值的，
故滑动变阻器选E；
（2）将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端过程中电表的示数不是从0开始测量的，因此滑动变阻器采用的不是分压接法，而是限流接法；从图甲可知，小灯泡的电阻为10Ω～30Ω，阻值较小，因此电流表采用外接法，作出的实验电路图如图所示；

（3）根据描点法作出图象如上图所示；

（4）分析对应的图象可知：灯丝的电阻随电流的增加而逐渐增大，但整体上看并非线性关系，电流小于0.104A时电阻随电流增大而明显增大；电流大于0.104A时电阻增加变缓．
故答案为：（1）ACE； （2）如图所示；（3）如图所示；（4）灯丝的电阻随电流的增加而逐渐增大，但整体上看并非线性关系，电流小于0.104A时电阻随电流增大而明显增大；电流大于0.104A时电阻增加变缓．

点评 本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验电路图、器材的选择、解题的关键是掌握电流表、滑动变阻器的接法，并掌握图象的分析方法，能根据图象分析电阻的变化规律．

练习册系列答案
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