Question

8．某同学想要描绘标有“3.0V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了电源、开关、导线外，还有：
电压表V₁（量程0～3V，内阻等于3kΩ）        
电压表V₂（量程0～15V，内阻等于15kΩ）
电流表A₁（量程0～200mA，内阻等于10Ω）  
电流表A₂（量程0～3A，内阻等于0.1Ω）
滑动变阻器R₁（0～10Ω，额定电流2A）      
滑动变阻器R₂（0～1kΩ，额定电流0.5A）
定值电阻R₃（阻值等于1Ω）     
定值电阻R₄（阻值等于10Ω）
（1）根据实验要求，选出恰当的电压表和滑动变阻器（填所给仪器的字母代码）
（2）请在如图1的方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁
（3）该同学描绘出的I-U图象应是图2中的C，这表明小灯泡的电阻随温度的升高而（填“减小”或“增大”）

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，选择电流表时要注意量程的选择；
（2）根据实验原理与实验器材确定电流表与滑动变阻器的接法，然后作出电路图；
（3）根据灯泡电阻随温度的变化规律进行分析，同时明确I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数．

解答 解：（1）灯泡额定电压为3V，而给出的电压表量程分别为15V和3V，15V量程太大，读数误差较大，电压表应选择V₁；为方便实验操作，滑动变阻器应选择R₁．
（2）灯泡额定电流为0.3A，而给出的量程中3A量程过大，读数误差较大，不能使用；
只能采用将电流表量程200mA的电流表与定值电阻并联的方式来扩大量程；根据改装原理可知，并联10Ω的定值电阻，即可将量程扩大到0.4A；
描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡内阻较小，电流表内阻很小，电压表内阻很大，
由于灯泡电阻远小于电压表内阻，故采用电流表外接法，电路图如图所示：

（3）因灯泡电阻随温度的增加而增大，因此在I-U图象中图线的斜率应越来越小，由图示图象可知，符合实际的图象是C；
故答案为：（1）V₁；R₁；（2）电路图如图所示；（3）C；增大．

点评 本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的实验以及电表的改装，要求能明确改装原理，并正确掌握本实验中电路的接法；注意分压接法以及电流表接法的正确判断．