Question

16．一個(gè)標(biāo)有“3.8V、0.3A”字樣的小燈泡，其燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變化，一探究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室研究這一問題，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材：
實(shí)驗(yàn)時(shí)要求測(cè)量范圍盡可能大，且要求燈泡上的電壓從0開始調(diào)節(jié)，測(cè)量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確．

器材名稱	代號(hào)	參　數(shù)
電池組	E	電動(dòng)勢(shì)9V，內(nèi)阻0.5Ω
電壓表	V1	量程0～5V，內(nèi)阻2.0kΩ
電壓表	V2	量程0～15V，內(nèi)阻3.0kΩ
電流表	A1	量程0～0.3A，內(nèi)阻2.0Ω
電流表	A2	量程0～6A，內(nèi)阻0.4Ω
滑動(dòng)變阻器	R1	0～10Ω，額定電流2A
滑動(dòng)變阻器	R2	0～100Ω，額定電流0.5A
固定電阻	R0	5Ω，額定電流5A
開關(guān)	S	一個(gè)
導(dǎo)線	M	若干

（1）在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有電壓表V₁，電流表A₁，滑動(dòng)變阻器R₁．（填器材名稱代號(hào)）
（2）為達(dá)到上述目的，請(qǐng)?jiān)趫D1框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
（3）該小組某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的I-U圖線，如圖2所示，試根據(jù)圖線中給出的數(shù)據(jù)，求出小燈泡在工作點(diǎn)A和B的電阻值分別為6.3Ω、10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的規(guī)格，可以選擇合適的電壓表和電流表；
（2）要求燈泡上的電壓從O開始調(diào)節(jié)，所以電路圖必須用滑動(dòng)變阻器分壓接法，由此分析可以的出電路圖；
（3）根據(jù)I-U圖象，明確兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓和電流，再由歐姆定律即可以求得燈泡在B點(diǎn)的電阻的大�。�

解答 解：（1）選取電表時(shí)，電表的量程要稍大于被測(cè)元件的最大值，因?yàn)闊襞輼?biāo)有“3.8 V、0.3 A”，因此，電壓表選擇V₁；電流表選擇A₁；滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，應(yīng)選總阻值較小的滑動(dòng)變阻器R₁．
（2）要求燈泡上的電壓從O開始調(diào)節(jié)，所以電路圖必須用滑動(dòng)變阻器分壓接法，由于燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法，原理圖如圖所示；
（3）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$得A點(diǎn)電阻為R_A=$\frac{1}{0.16}$=6.3Ω；
B點(diǎn)電阻為R_B=$\frac{2.5}{0.25}$=10Ω．
答案　（1）V₁　A₁　R₁；（2）如圖所示；（3）6.3Ω，10Ω

點(diǎn)評(píng) 測(cè)定小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)要求電壓與電流從零調(diào)起或要求電流電壓調(diào)節(jié)范圍大一些，因此，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法；同時(shí)由于燈炮內(nèi)阻一般較小，故應(yīng)采用電流表外接法．