Question

10．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“3.8V，0.3A”．除了开关、导线外，还有如下器材：
电压表V，量程0～5V，内阻约5kΩ；
电流表A₁，量程0～500mA，内阻约0.5Ω；
电流表A₂，量程0～100mA，内阻约4Ω；
滑动变阻器R₁，最大阻值10Ω，额定电流2.0A；
滑动变阻器R₂，最大阻值100Ω，额定电流1.0A；
直流电原E，电动势约为6V，内阻约为0.5Ω．

（1）上述器材中，电流表应选A₁，滑动变阻器应选R₁．（填器材符号）
（2）请根据所选的器材，在图甲中用笔画线代替导线，连接实验电路．
（3）将被测小灯泡与一个电动势为1.5V，内电阻为5Ω的电源串联组成闭合回路，则通过小灯泡的电流0.14A．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电流确定电流表的量程，从减小误差角度和可操作性角度确定滑动变阻器．
（2）根据实验要求要明确实验电路图，再根据实物图连接的方法得出对应的实物图；
（3）根据闭合电路欧姆定律，在乙图上作出电源U-I图象，此图象与电灯的伏安特性曲线的交点，表示电灯实际工作状态，读出交点的电压和电流．

解答 解：（1）灯泡的额定电流是0.3A，可知选择量程为500mA的电流表，即选择A₁．
因在测量灯泡的伏安特性曲线实验中，滑动变阻器采用分压接法；故应选择小电阻；即选择R₁．
（2）本实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法；同时因灯泡内阻较小，故电流表采用外接法；则可得出对应的实物图如图所示；
（3）设灯泡加上的实际电压和实际电流分别为U和I． 在这个闭合电路中，有 E=U+Ir；代入数据并整理得，U=1.5-5I；这是一个直线方程，把该直线在图乙上画出，如图所示；由图可知两条曲线的交点为I=0.14A，则通过小灯泡的电流为0.14A．

故答案为：（1）A₁，R₁
（2）如图所示
（3）0.14

点评 本题考查测量灯泡的伏安特性曲线的实验；解决本题的关键掌握滑动变阻器分压式和限流式的区别，电流表内外接的区别，能根据实验现象判断实验故障，掌握应用数学方法，通过作图求解灯泡实际的电流．