Question

【題目】某實驗小組的同學探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：

小燈泡L：規(guī)格“3.8V，0.4A”；

毫安表：量程10mA，內阻未知；

電壓表V：量程3V，內阻rV＝9kΩ；

電阻箱R：阻值范圍(0～99.9Ω)；

標準電阻R1：阻值1kΩ；

標準電阻R2：阻值3kΩ：

滑動變阻器R3：阻值范圍(0～10Ω)；

滑動變阻器R4：阻值范圍(0～200Ω)；

滑動變阻器R5：阻值范圍(0～2000Ω)；

學生電源E1：電動勢6V，內阻不計；

學生電源E2：電動勢12V，內阻不計；

開關及導線若干．

(1)請你幫助該實驗小組在下面的方框內畫出用半偏法測量毫安表內阻的實驗電路原理圖______．

(2)甲同學用(1)圖中的電路來測量毫安表的內阻，為了測量盡量準確，電源選用_______，滑動變阻器選_______．(填所選器材的代號)

(3)經過正確的實驗操作得到毫安表的內阻為9.8Ω，將其改裝為量程為0.5A的電流表需_______(選“串聯”或“并聯”)電阻箱R，且將電阻箱R阻值調為_______Ω．

(4)乙同學根據己有數據及提供的器材，設計了探究小燈泡L的伏安特性的實驗電路，請你在(4)圖中標明乙同學所選器材的代號_______．

Answer 1

【答案】電路合理即可得分

E2 R5 并聯 0.2 如下圖所示

【解析】

（1）[1]實驗原理：①設計一個電路，能讓電路中的電流基本不變；②先在該電路中讓電流表指針達到滿偏，然后讓一個小電阻與電流表并聯，當小電阻上的電流和電流表的電流一樣都是時，電流表的內電阻大小就等于電流表的內電阻；③由于電阻箱的阻值較大，讓作為限流電阻，基本能滿足電流恒定的要求，故實驗的原理圖如圖：

（2）[2][3]由（1）分析可知，為了測量盡量準確，滑動變阻器選；電源大一些，電路中的最大電流更大，更加準確，故電流選擇；

（3）根據電表的改裝原理，可知將小量程的電流表改成大量程的電流表，應并聯一個小電阻，根據并聯電路，電壓相等，可得：

解得：Ω；

（4）[4]因小燈泡L的規(guī)格為“3.8V，0.4A”，所電源應選；由于電壓的量程為3V，比較小，所以應將電壓表與一個定值電阻串聯，改成一個大量程的電壓表，根據串聯，電流相等，若選串聯 ，則有

解得：V，則此時電壓的量程為

V

大于小燈泡的額定電壓3.8V，可以滿足要求，故定值電阻選；因滑動變阻器采用的是分壓式接法，為便于調接，滑動變阻器選總阻值較小的，故選。填入所選器材的代號如圖所示：