Question

14．某同学为描绘一个标有“3V 0.25A”小灯泡的伏安特性曲线，已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；电键一个、导线若干．
（1）实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的①（填数字代号）．
①滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
②滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
（2）在图1中他已经连接了一部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整．

（3）闭合电键前滑动变阻器的滑片应该置于a端（选填“a”、“b”）．
（4）为了得到伏安特性曲线，他以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图2所示，请你帮他完成I-U图象．
（5）由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而增大．

Answer 1

分析 （1）根据实验电路的选择以及滑动变阻器的原理分析应使用的滑动变阻器；
（2）根据原理明确实验电路，从而得出对应的实物图；
（3）开始时应让测量部分的电压为零，然后再慢慢增加电压；
（4）根据描点法可得出对应的I-U图象；
（5）根据图象分析小灯泡的电阻随电压变化的规律．

解答 解：（1）本实验采用分压接法，滑动变阻器应选择总阻值较小的①；
（2）根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；
（3）滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，滑片应处于滑动变阻器a端；
（4）根据描出的点，利用平滑曲线将各点连接即可得出对应的伏安特性曲线；
（5）由图象可知，随电压增大，通过灯泡的电流增大，由欧姆定律可知，电压与电流的比值增大，即灯泡电阻变大，这是因为灯泡电阻随灯丝温度升高而增大造成的
故答案为：（1）①； （2）如图所示；（3）a； （4）如图所示；（5）增大．

点评 本题考查灯泡伏安特性曲线的实验； 对于电学实验要明确以下情况滑动变阻器必须用分压式接法：①要求电压或电流从零调；②变阻器的全电阻远小于待测电阻；③用限流接法时通过电流表的电流大于电流表的量程．同时还要掌握利用图象分析实验现象的方法．