Question

15．为了描绘标有“3V 1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：
A．电流表（0～200mA，内阻约0.5Ω）　　
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.01Ω）
C．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）　　　　　
D．电压表（0～15V，内阻约50kΩ）
E．滑动变阻器（0～10Ω，0.5A）　　　　　　
F．电源（电动势3V，内阻不计）
G．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是BCEFG．
（2）在如图1所示的虚线框中画出完成此实验的电路图补充完整．
（3）将实物图按电路图用导线补充完整．
（4）实验描绘出的I-U图线如图2所示，小灯泡的电阻随电压的升高而变大（填变大、变小）；小灯泡是非线性元件（填线性、非线性）．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理选择实验器材．
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出电路图．
（3）根据电路图连接实物电路图．
（4）根据图示图象应用欧姆定律判断灯泡电阻如何变化，根据I-U图象特点判断元件的类型．

解答 解：（1）描绘标有“3V 1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，需要：电源、开关、导线，灯泡额定电压为3V，电压表需要选择C，灯泡额定电流为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5W}{3V}$=0.5A，电流表选择B，故实验器材需要：BCEFG．
（2）描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流需要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
（3）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（4）由图示图象可知，随U增大I增大，电压与电流的比值变大，灯泡电阻变大；灯泡的I-U图象是曲线，灯泡是非线性元件；

故答案为：（1）BCEFG；（2）电路图如图所示；（3）实物电路图如图所示；（4）变大；非线性．

点评 解决本题的关键掌握器材选择的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，电流表内外接的区别．