Question

現(xiàn)要測繪某燈泡L的伏安特性曲線，有如下器材：
①待測小燈泡L（3V，0.6A）
②小量程電流表A₁（量程0.1A，內(nèi)阻為20Ω）
③電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻約為5Ω）
④電阻箱R₀（0-9999.9Ω，電阻箱符號用表示）
⑤滑動變阻器R（全值電阻為5Ω）
⑥電源E（電動勢4.5V，內(nèi)阻較小）
⑦開關(guān)K
⑧導(dǎo)線若干
（1）由于沒有電壓表，現(xiàn)要將其中一個電流表改裝成一個量程為3V的電壓表，則應(yīng)在這兩個電流表中選擇

A

1

與電阻箱串聯(lián)，與其串聯(lián)的電阻箱的阻值應(yīng)該調(diào)為

10

Ω．
（2）現(xiàn)要利用以上器材描繪小燈泡的伏安特性曲線，要求電壓從0開始變化，在下面方框里，畫出電路圖（要求在電路圖中標出所選器材的代號）
（3）在測量過程中，當改裝成3V量程的電壓表測得小燈泡的電壓為1.5V，且兩電流表中有一個電流表的讀數(shù)為0.45A時，在此狀態(tài)下小燈泡的電阻為

3.75

Ω．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是根據(jù)

A

1

的內(nèi)阻為確定值，根據(jù)歐姆定律可知，應(yīng)將電流表

A

1

與電阻箱串聯(lián)而改裝為電壓表；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)

R   V

R   L

＞

R   L R   A

可知，電流表應(yīng)用外接法，根據(jù)電流要求從零調(diào)可知，變阻器應(yīng)用分壓式；題（3）的關(guān)鍵是根據(jù)電流表刻度均勻，可知通過改裝后電壓表的電壓為量程的一半時，通過電流表

A

1

的電流應(yīng)為電流量程的一半，然后根據(jù)歐姆定律求解即可．

解答：解：（1）因電流表

A

1

的內(nèi)阻為確定值，所以應(yīng)將電流表

A

1

改裝為電壓表，由于小燈泡額定電壓為3V，根據(jù)歐姆定律應(yīng)有：

I

1

(r

1

+R)

=3V，代入數(shù)據(jù)可得R=10Ω，即電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為10Ω．
（2）小燈泡的最大電阻為

R

L

=

U

I

=

3

0.6

=6Ω，由于滿足

R   V

R   L

=

30

6

＞

R   L

R   A

=

6

5

=1.2，所以電流表應(yīng)用外接法；
應(yīng)用要求電壓從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，電路圖如圖所示：

（3）當小燈泡兩端電壓為1.5V時，說明通過電流表

A

1

的電流

I

1

=

0.1

2

A=0.05A，由圖可知通過小燈泡的電流為

I

L

=

I

2

-

I

1

=0.45-0.05=0.4A，所以小燈泡電阻為：

R

L

=

1.5

0.4

=3.75Ω
故答案為：（1）

A

1

；（2）如圖，10；（3）3.75

點評：在伏安法測電阻實驗中，若無電壓表時，可將內(nèi)阻已知的電流表進行改裝，然后再判斷電流表的內(nèi)外接法以及變阻器應(yīng)采用分壓式還是限流式接法．