Question

15．在测定小灯泡伏安特性曲线的实验中，已知该小灯泡的阻值约为5Ω左右，现备有以下器材：
A．电池组E（3V）                        
B．滑动变阻器R₁（0～2Ω，额定电流3A）
C．滑动变阻器R₁（0～50Ω，额定电流1A）   
D．电流表A₁（0～3A，内阻约0.5Ω）
E．电流表A₂（0～0.6A，内阻约0.5Ω）      
F．电压表V₁（0～3V，内阻约6kΩ）
G．电压表V₂（0～15V，内阻约30kΩ）       
G．电键、导线
（1）本实验中滑动变阻器应选用的是B，电流表应选用的是E．（填写各器材前面的字母代号）
（2）以笔划线代替导线将实物图补充完整．
（3）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在b端．（选填“a”或“b”）

Answer 1

分析 （1）根据电源电动势选择电压表的量程；估算出电路中最大电流，选择电流表的量程；在保证安全的前提下，考虑方便调节，选择变阻器的规格；
（2）伏安法测电阻时，若电阻较小，电流表要外接，滑动变阻器可以分压接法也可以限流接法，根据实验原理画出电路图，连接线路．
（3）变阻器采用限流接法时，开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于阻值最大的位置；

解答 解：（1）电池组电动势为3V，电路中的最大电流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，故电流表选取：E；对于两个滑动变阻器，接入电路时，电路中最小电流都不超过电流表的量程，为方便调节，而且为使电流表指针在中央附近，故变阻器选择B．
（2）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，灯泡电阻约为5Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为6kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外法，实物电路图如图所示：

（3）变阻器采用限流接法时，开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于阻值最大的位置，故滑片应位于b端；
故答案为：（1）B；E；（2）如图所示；（3）b．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、实验误差分析，要掌握实验器材的选择原则．