Question

3．为描绘一只标有“2.5V 0.75W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了如下实验器材：
电压表V（量程为0-3V，内阻约5kΩ）
电流表A₁（量程为0-0.6A，内阻约1Ω）
电流表A₂（量程为0-3A，内阻约10Ω）
滑动变阻器R₁（0～10Ω）
滑动变阻器R₂（0～100Ω）
干电池两节，开关S及导线若干

（1）为了使测量的准确度较高，调节方便，实验中应选用电流表A₁，滑动变阻器R₁；
（2）在图甲所示虚线内画出实验电路图；
（3）连接电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不变，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是小灯泡断路；
（4）排除故障后，正确操作得到多组U、I数据，利用Excel软件描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，设小灯泡正常发光的电阻为RA，小灯泡发光较暗时的电阻为R_B，根据图象可以判断R_A大于（选填“大于”“等于”或“小于”）R_B．

Answer 1

分析 （1）明确灯泡的额定值，根据实验安全和准确性原则确定电流表，根据电路接法确定滑动变阻器；
（2）根据实验原理确定对应的原理图；
（3）根据电路故障的现象判断是短路还是断路，再进一步确定短路或断路发生的位置；
（4）分析对应的I-U图象，明确图象的斜率表示电阻的倒数，从而确定两种情况下电阻大小关系．

解答 解：（1）灯泡额定电流为0.75A，但如果采用3A量程误差过大，因此只能采用0.6A量程的A₁，本实验中采用滑动变阻器分压接法，因此应采用总阻值较小的滑动变阻器R₁；
（2）本实验中应采用滑动变阻器分压接法，同时电流表应采用外接法，如图甲所示；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路断路．电压表有示数，说明与电压表并联部分断路，则电路故障的原因可能是灯泡断路．
（4）I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，则由图可知，正常发光时的斜率较小，故说明正常发光时的电阻大于较暗时的电阻．
故答案为；（1）A₁；R₁；（2）如图所示；（3）小灯泡断路；（4）大于

点评 本题考查描绘灯泡伏安特性曲线的实验，要求会正确实验电路图，知道电流表、变阻器的连接方法，会判断电路的故障，尤其是能根据所提供的实验装置来设计相应的实验，是解答本题的关键．