Question

【題目】某同學想要描繪標有“3.8V，0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數據盡量精確、繪制曲線完整。可供該同學選用的器材除開關、導線外，還有：

電壓表V1(量程0～3V，內阻等于3kΩ)

電壓表V2(量程0～15V，內阻等于15kΩ)

電流表A1(量程0～200mA，內阻等于10Ω)

電流表A2(量程0～3A，內阻等于0.1Ω)

滑動變阻器R1(0～10Ω，額定電流2A)

滑動變阻器R2(0～1kΩ，額定電流0.5A)

定值電阻R3(阻值等于1Ω)

定值電阻R4(阻值等于10Ω)

定值電阻R5(阻值等于1kΩ)

電源E(E＝6V，內阻不計)

(1)為了測量數據盡量精確并繪制曲線完整，需要對電壓表和電流表進行合理改裝，改裝后電壓表的量程為___________；改裝后電流表的量程為___________。

(2)請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁___________。

(3)按要求正確完成實驗后，該同學描繪出的I－U圖象可能是下列選項中的______。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】0-4V(4V) 0-0.4A (0.4A) B

【解析】

(1)[1]燈泡額定電壓為3.8V，而給出的電壓表量程分別為15V和3V，15V量程太大，無法正確測量；故只能選用3V量程，并且與定值電阻串聯擴大量程；3V量程的電壓表內阻為3kΩ；根據串并聯電路規(guī)律可知，應選擇1kΩ的定值電阻串聯，由歐姆定律可知，改裝后電壓表的量程為4V；

[2]額定電流為0.3A，而給出的量程中3A量程過大，不能使用；只能采用將電流表量程200mA的電流表與定值電阻并聯的方式來擴大量程；根據改裝原理可知，并聯10Ω的定值電阻，即可將量程擴大到0.4A；

(2)[3]因本實驗中要求多測幾組數據，因此應采用滑動變阻器分壓接法； 同時因燈泡內阻較小，故采用電流表外接法，電路如圖

(3)[4]因燈泡電阻隨溫度的增加而增大，因此在I-U圖象中圖線的斜率應越來越小，故B正確。