Question

3．有一個小燈泡上標有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的U-I圖線，有下列器材供選用：
A．電壓表（0～5V，內阻10kΩ）
B．電壓表（0～10V，內阻20kΩ）
C．電流表（0～0.3A，內阻1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內阻0.4Ω）
E．滑動變阻器（5Ω，10A）
F．滑動變阻器（500Ω，0.2A）
（1）實驗中電壓表應選用A，電流表選D（用序號字母表示）．
為使實驗誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數據，滑動變阻器應選用E（用序號字母表示）．
（2）實驗中應采取電流表的外接法（填“內接法”或“外接法”），請在方框內畫出滿足實驗要求的電路圖．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡額定電壓選擇電壓表，根據燈泡額定電流選擇電流表，為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據實驗原理與燈泡電阻與電表內阻的關系確定電流表的接法，然后作出實驗電路圖．

解答 解：（1）電表量程應圖大于燈泡的額定值；燈泡額定電壓為4V，電壓表應選A，燈泡額定電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4}$=0.5A，故電流表應選D；
描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應選擇分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇E．
（2）燈泡電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4}{0.5}$=8Ω，電壓表內阻約為10kΩ，電流表內阻約為0.4Ω，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法；根據以上分析可知電路圖如圖所示；
故答案為：（1）A；D；E；（2）外接法；如圖所示．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路圖、連接實物電路圖，根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法是正確解題的關鍵．