Question

4．一个标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡，其灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一探究性学习小组在实验室研究这一问题，现实验室备有以下实验器材：

器材名称	代号	参    数
电池组	E	电动势9V，内阻0.5Ω
电压表	V1	量程0～5V，内阻2.0kΩ
电压表	V2	量程0～15V，内阻3.0kΩ
电流表	A1	量程0～0.3A，内阻2.0Ω
电流表	A2	量程0～6A，内阻0.4Ω
滑动变阻器	R1	0～10Ω，额定电流2A
滑动变阻器	R2	0～100Ω，额定电流0.5A
固定电阻	R0	5Ω，额定电流5A
开关	S	一个
导线	M	若干

实验时要求测量范围尽可能大，且要求灯泡上的电压从0开始调节，测量结果尽可能准确．

（1）现在有图甲所示的a、b、c、d四个电路，其中可选用的电路为d．用笔画线代替导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）．开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最左 端（选填“左”或“右”）．
（2）在实验中，应当选用的实验器材有电压表选V₁，电流表选A₁，滑动变阻器选R₁．（填器材名称代号）
（3）该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I-U图线，如图乙所示，试根据图线中给出的数据，求出小灯泡在工作点B的电阻值为10Ω．

Answer 1

分析 （1）要求灯泡上的电压从O开始调节，所以电路图必须用滑动变阻器分压接法，由此分析可以的出电路图；并根据原理图得出对应的实物图；
（2）根据灯泡的规格，可以选择合适的电压表和电流表；
（3）根据I-U图象，可以求得灯泡在B点的电阻的大小．

解答 解：（1）要求灯泡上的电压从O开始调节，所以电路图必须用滑动变阻器分压接法，所以ab图错误；
c图中滑动变阻器串联了电阻R，因此灯泡上的电压不能从0开始连续调节，所以应选d图，所以d正确．
根据原理图可得出对应的实物图如图所示；

（2）灯泡标有“3.8V，0.3A”字样，因此电压表选择 V₁，电流表选择 A₁，滑动变阻器采用分压式接法，应选总电阻较小的 R₁，
根据电路图得出实物图：
（3）由图可知，B点的电压为2.5V，电流为0.25A；
根据R=$\frac{U}{I}$得小灯泡在B点的电阻为：R=$\frac{2.5}{0.25}$=10Ω．
故答案为：（1）d；（2）V₁，A₁，R₁；（3）10Ω

点评 测定小灯泡的伏安特性曲线实验要求电压与电流从零调起或要求电流电压调节范围大一些，因此，滑动变阻器应采用分压式接法．