Question

某同学通过实验探究某新型小灯泡的伏安特性，下表是他在实验时获得的通过灯泡的电流I和灯泡两端电压U的系列数据：

I/A	0	0.14	0.23	0.36	0.42	0.46	0.49
U/V	0	0.69	1.15	2.15	3.05	4.15	5.15

（1）请比较电压为1.0V与3.0V时小灯泡的电阻大小，得出

 

；说明其原因

 

．
（2）实验前，实验室里有下列器材．这位同学在实验过程中，为了尽可能使得实验结果精确，不能选用的是（填字母代号）

 

．
A．直流电源
B．0～30Ω的滑动变阻器
C．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
D．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
E．电流表（0～0.6A，内阻约0.1Ω）
F．电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）
G．开关
H．导线
（3）实验时，这位同学应选用下列所示的电路图

 

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Answer 1

分析：（1）应用描点法作图作出灯泡的伏安特性曲线，然后根据图象应用欧姆定律比较电阻大小关系．
（2）根据实验原理选择实验器材．
（3）根据实验原理确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路．

解答：解：（1）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出灯泡的伏安特性曲线，图象如图所示； 
由图中数据利用欧姆定律可以求出电压为1.0V与3.0V时，灯泡电阻R₁≈4.5Ω＜R₂≈5.9Ω，由此可知，电压越大，灯泡电阻越大，这是因为，随灯泡电压增大，通过灯泡电流增大，灯泡实际功率变大，灯泡温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大造成的．
（2）伏安法描绘灯泡伏安特性曲线，需要的实验器材是：电源、导线、开关、滑动变阻器；由表中数据可知，电流最大值为0.49A；电压最大值为5.15V，电流表应选择E，电压表应选择C，不需要的实验器材是D、F；
（3）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，灯泡电阻较小，远小于电压表内阻，电流表应选择外接法，因此实验电路应选图B所示电路．
故答案为：（1）电压越高电阻越大；灯丝电阻随温度升高而增大；（2）D、F；（3）B．

点评：本题考查测定小灯泡的伏安特性曲线实验，注意本实验中一般采用滑动变阻器分压接法及电流表外接法．