Question

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡额定电压2.5V，额定电流250mA．现有器材规格如下：
直流电流表A₁（量程0～300mA，内阻约0.5Ω）
直流电流表A₂（量程0～500mA，内阻约0.2Ω）
直流电压表V₁（量程0～3V，内阻约5kΩ）
直流电压表V₂（量程0～15V，内阻约10kΩ）
直流电源E（电动势6V，内阻不计）
滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1.0A）
电键1个，导线若干条．
（1）实验时电流表应选择

A₁

，电压表应选择

V₁

．（填仪器字母代号）

（2）在实物图（甲）中完成其余连线使之成为完整的实验电路．
（3）某同学在正确完成实验后得到如图（乙）所示的伏安特性曲线，请你分析图线写出两条规律：
①

小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系

；
②

小灯泡的电流随电压的增大而增大

．

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；
（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压、电流从零连续变化，电压表应采用分压接法，根据灯泡正常发光时的电阻与电表内阻的关系确定电流表采用什么接法，然后连接实物电路图．
（3）分析图示伏安特性曲线，然后找出规律．

解答：解：（1）小灯泡额定电压是2.5V，电压表应选V₁（量程0～3V，内阻约5kΩ）；灯泡额定电流250mA，电流表应选电流表A₁（量程0～300mA，内阻约0.5Ω）．
（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡正常发光时的电阻R=

UL额

IL额

=

2.5V

0.25A

=10Ω，

R

RA

=

10Ω

0.5Ω

=20，

RV

R

=

5000Ω

10Ω

=500，

RV

R

＞

R

RA

，电流表应采用外接法，电路图如图所示．
（3）由图（乙）所示灯泡伏安特性曲线可知：
①小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系；
②小灯泡的电流随电压的增大而增大．
故答案为：（1）A₁；V₁；（2）电路图如图所示；
（3）①小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系；
②小灯泡的电流随电压的增大而增大．

点评：本题考查了选择实验器材、连接实物电路图、实验数据处理等问题；选择实验器材时，要注意安全性原则，要保证实验电路安全，要注意精确性原则，在保证安全的情况下，所选器材量程不要太大．