Question

14．同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表（量程3V，内阻6kΩ）
B．电压表（量程15V，内阻30kΩ）
C．电流表（量程0.6A，内阻0.5Ω） 
D．电流表（量程3A，内阻0.1Ω）
E．滑动变阻器（阻值范围0～5Ω，额定电流为0.6A）
F．滑动变阻器（阻值范围0～1000Ω，额定电流为0.6A）
G．直流电源（电动势E=3V，内阻不计）
H．开关、导线若干．
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学元件上的电流和电压）．

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49
U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80

（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表选C；电压表选A；滑动变阻器选E．（以上均填写器材代号）
（2）请在虚线框中画出实验电路图．

Answer 1

分析 （1）根据电学元件额定电压选择电压表，根据电学元件的最大电流选择电流表，为方便实验操作选择最大阻值较小的滑动变阻器；
（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出实验电路图．

解答 解：（1）元件的最大电压不超过2.5V，故电压表应选A，最大电流不超过0.55A，故电流表选C，为方便实验操作，滑动变阻器应选择总阻值较小的E，
（2）由表中实验数据可知，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，元件电阻约为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5}{0.55}$≈4.5Ω，电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻约为0.5Ω，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．
故答案为：（1）C　A　E　（2）如图所示．

点评 本题考查灯泡伏安特性曲线的实验，电学实验中要注意仪表的选择方法、设计实验电路、电路的接法等，要多练习从而找出相应的规律； 明确分压接法使用的条件，并能根据电流表及电压表的内阻确定电流表的内外接法；测小灯泡的伏安特性曲线采用的一般均为分压外接法．