Question

为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供以下实验器材：

小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)

电压表V(量程3 V，内阻3 kΩ)

电流表A(量程0.5 A，内阻约0.5 Ω)

电阻箱R₀(0～9999.9 Ω)

滑动变阻器R₁(阻值0～5Ω，2A)

滑动变阻器R₂(阻值0～200Ω，1A)

学生电源E(电动势4 V，内阻不计)

开关S及导线若干．

（1）关于控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择_______

A.    分压式连接       B.限流式连接

（2）为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择________

A.    安培表内接法         B.安培表外接法

（3）实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压，需要把电压表的量程扩大到4伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至_________Ω，并与题中所给电压表___________.(选填“串联”或“并联”)

（4）请在方框中画出该实验的电路图______。

（5）为操作方便，实验中滑动变阻器应选择_______(选填R₁或R₂)．你的选择理由是___________.

（6）实验中得到小灯泡的伏安特性曲线曲线如下图（a）所示，由实验曲线可知，随着电压的增加小灯泡的电阻______  (填“增大”“不变”或“减小”)

（7）现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源E₀(电动势4 V，内阻1．0Ω)和一阻值为9Ω的定值电阻连接成如图（b）所示电路。此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为_________V（结果保留两位有效数字）。

Answer

（1）A （2） B （3）1000.0 串联 （4）

（5）R1 选择R1时，移动滑片，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀（线性关系较好） （6）增大； （7）1.1V

【解析】

（1）因要得到从零开始连续可调的多组电压，则控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择分压式连接，故选A.

（2）小灯泡的电阻，则为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择安培表外接法，故选B.

（3）电压表的量程为3V，内阻为3kΩ，则要把电压表的量程扩大到4伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至，并与题中所给电压表串联.

（4）实验的电路图：

（5）为操作方便，实验中滑动变阻器应选择阻值较小的R1．选择理由是：选择R1时，移动滑片，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀（线性关系较好） .

（6）由实验曲线可知，随着电压的增加I-U线的切线的斜率逐渐减小，则小灯泡的电阻增大.

（7）设每个灯泡两端电压为U，电流为I，则由闭合电路的欧姆定律：E=2U+I(r+R)，即4=2U+10I，即：U=2-5I，将此函数关系画在灯泡的伏安特性曲线上，如图；交点坐标为U=1.1V，即此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为1.1V.