Question

1．某实验小组要描绘一只小灯泡L（2.5V 0.3A）的伏安特性曲线．实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
电源E（3.0V，内阻约0.5Ω）
电压表V₁（0～3V，内阻约3kΩ）
电压表V₂（0～15V，内阻约15kΩ）
电流表A_l（0.6A，内阻约0.125Ω）
电流表A₂（0～3A，内阻约0.025Ω）
滑动变阻器R（0～5Ω）
（1）电压表应选择V₁，电流表应选择A_l．
（2）应选择图甲中哪一个电路图进行实验？A．

（3）根据正确的实验电路图，该小组同学测得多组电压和电流值，并在图乙中画出了小灯泡L的伏安特性曲线．由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝阻值也增大，原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．当小灯泡两端电压为1.40V时，其电阻值约为7.0Ω（结果保留2位有效数字）．

（4）若将如图丙所示的交变电压直接加在这个小灯泡L的两端，则小灯泡的电功率为0.3W（结果保留1位有效数字）．
（5）将小灯泡L接入图丁所示电路，通过实验采集数据，得到了电压表示数U随电流表示数I变化的图象，图戊的各示意图中能正确反映U-I关系的是C．

Answer 1

分析 根据灯泡的额定电压和额定电流确定电表的量程，从减小误差角度和可操作性角度确定滑动变阻器．
测量灯泡的伏安特性曲线，电流、电压需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，根据灯泡的电阻大小确定电流表的内外接．
应用欧姆定律判断灯丝电阻如何变化，从温度对电阻的影响分析答题．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，额定电流是0.3A，所以电压表应选择V₁，电流表应选择A_l ．
（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压、电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，灯泡的电阻约为R=$\frac{2.5}{0.3}$≈8.3Ω，远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图A所示实验电路
（3）由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝阻值也增大，原因是灯丝电阻率随温度升高而增大．根据欧姆定律得当小灯泡两端电压为1.40V时，其电阻值约为R=$\frac{1.4}{0.2}$=7.0Ω．
（4）如图3所示的交变电压最大值是2V，有效值是$\sqrt{2}$V，
则小灯泡的电功率为：P=UI=1.41×0.2=0.3W，
（5）将小灯泡L接入图4所示电路，根据闭合电路欧姆定律得：U=E-IR
所以正确反映U-I关系的是C．
故答案为：（1）V₁，A_l；（2）A；（3）灯丝电阻率随温度升高而增大，7.0；（4）0.3；（5）C

点评 本题考查了选择实验器材、电流表接法、实验数据分析等问题，要掌握实验器材的选择原则，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应采用外接法．
清楚灯泡电阻随电压升高如何变化，分析清楚图示图象、应用欧姆定律即可正确解题．