Question

10．一合作探究小组的同学在探究小灯泡L的伏安特性曲线时，为了更准确地描绘出L尽可能完整的伏安特性曲线，在以下器材中选用恰当的器材并进行了实验，供选器材有：
待测小灯泡L，规格“4.0V．0.9A”；
电流表A₁，量程3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A₂，量程0.6A，内阻r₂=0.2Ω；
电压表V，量程3V，内阻r_V=12kΩ；
标准电阻R₁，阻值0.4Ω；
标准电阻R₂，阻值4kΩ；
标准电阻R₃，阻值10kΩ
滑动变阻器R，阻值范围0～5Ω，；
电源E，电动势6V，内阻不计；
开关S及导线若干．
①探究小组在电路设计上出现困难，请你在方框内画出实验原理图2，并标明所选器材的符号．
②得到正确原理图后，在某次测量中，测得电流表读数为0.60A，电压表的示数如图1所示，此时L的电阻为4Ω．

Answer 1

分析 ①根据实验原理与实验器材设计实验电路图．
②由图示电压表读出其示数，然后由欧姆定律求出电阻阻值．

解答 解：①电压表量程小于灯泡额定电压，可以用定值电阻R₂与电压表串联组成新的电压表测电压，电流表A₁量程太大，读数误差太大，电流表A₂量程小于灯泡额定电流，可以用电阻R₁与电流表并联测电流，滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，电路图如图所示：

②由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.7V，电压表内阻为12kΩ，电阻R₂阻值为4kΩ，则灯泡两端电压为2.7+$\frac{1}{3}$×2.7=3.6V，
电流：I=0.6A+$\frac{0.6A×0.2Ω}{0.4Ω}$=0.9A，灯泡电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.6V}{0.9A}$=4Ω．
故答案为：①如图所示；②4．

点评 本题考查了设计实验电路图，电表读数、求电阻阻值，对电表读数时要先确定电表量程的分度值，读数时视线要与电表刻度线垂直；应用串联电路特点即可求出灯泡两端电压．