Question

13．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下：
小燈泡L，“3.8V、0.3A”
電壓表V，量程0～5V，內阻5kΩ
電流表A₁，量程0～100mA，內阻4Ω
電流表A₂，量程0～500mA，內阻0.4Ω
滑動變阻器R₁，最大阻值10Ω，額定電流1.0A
滑動變阻器R₂，最大阻值5Ω，額定電流0.5A
直流電源E，電動勢約為6V，內阻約為0.5Ω

（1）在上述器材中，滑動變阻器應選R₁；電流表應選A₂．
（2）在虛線框內畫出實驗的電路圖，并在圖1中注明各元件的符號．
（3）某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數據在I-U坐標系中，描繪出如圖2所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據此圖給出的信息，可以判斷圖3中正確的是（圖中P為小燈泡的功率）BD

Answer 1

分析 儀表的選擇應本著安全準確的原則；電壓表要測量燈泡兩端的電壓，故應通過燈泡的額定電壓值判斷需要的電壓表；由流過燈泡的電流判斷需要的電流表；由題意判斷需要的滑動變阻器；
根據滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用，結合題意選擇滑動變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內阻間的大小關系確定電流表的接法．

解答 解：（1）燈泡的額定電流為0.3A，故電流表應選擇0～500mA的量程的A₂；
而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數據，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中應選總阻值小的滑動變阻器，故選R₁；
（2）在用伏安法描繪這個燈泡的I一U圖線的實驗中，電壓要從零開始變化，并要多測幾組數據，故只能采用滑動變阻器分壓接法，注意電流從電流表電壓表正接線柱流入，如圖：
（3）由b圖知電阻隨小燈泡兩端電壓的增大而增大，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，P-U²圖象的斜率表示電阻的倒數，故斜率應該越來越小，故B正確；
P=I²R，P-I²圖象的斜率表示電阻，故斜率應該越來越大，故D正確；
故選：BD；
故答案為：（1）R₁，A₂；（2）如圖；（3）BD．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路、電表讀數、誤差分析等問題，應注意滑動變阻器分壓及限流接法的區(qū)別及應用，同時還應明確內外接法的不同及判斷．