Question

12．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除小灯泡L“3.8V、0.3A”外，可供选择的实验仪器如下：
A．电压表V：量程0～5V，内阻约5kΩ，
B．电流表A₁：量程0-100mA，内阻4Ω
C．电流表A₂：量程0-500mA，内阻约0.4Ω
D．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω，额定电流l.0A
E．滑动变阻器R₂：最大阻值5Ω，额定电流0.5A
F．直流电源E：电动势约6V，内阻约0.5Ω
G．开关S一个，导线若干
（1）在上述器材中，滑动变阻器应选D；电流表应选C（填元件的物理符号）；
（2）在答题卡上对应的虚线框内画出实验电路图（改装后的电压表直接用电压表的符号表示）．
（3）某实验小组完成实验后，利用实验得到的数据描绘出如图甲所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断：图乙所示的该小灯泡的P-U²或P-I²图线中（P为小灯泡的功率），可能正确的是BD．

Answer 1

分析 （1）明确实验安全和准确原则，从而确定电流表和滑动变阻器；
（2）根据实验目的确定滑动变阻器接法，根据待测灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后作出实验电路图．
（3）从图象可以看出灯泡电阻是在变化的，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，根据这一点对各个选项逐一分析．

解答 解：（1）因为电源电动势6v，如果选用5欧姆电阻，则电流不小于1安，超过0.5的最大值，故滑动变阻器应选择额定电流为1A的D；额定电流为0.3A，故电流表选择C；
（2）研究小灯泡在不同电压下的功率，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器要采用分压接法；灯泡内阻较小，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
（3）根据I-U图线的斜率表示电阻的倒数，知电阻随电压的增大而增大．
P-U²图线的斜率表示电阻倒数，电阻增大，知P与U²图线的斜率减小，所以B正确．
P-I²图线的斜率表示电阻的大小，电阻增大，知P与I²图线的斜率增大．所以D正确．故选BD．
故答案为：（1）D，C；（2）如图所示；（3）BD．

点评 本题考查了设计实验电路、电表读数、误差分析等问题，应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．