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第七章 实验六 描绘小灯泡的伏安特性曲线
1．用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将图实－6－12所示实物连线成为实验电路．
图实－6－12
微安表μA(量程200 μA，内阻约200 Ω)；
电压表V(量程3 V，内阻约10 kΩ)；
电阻R0(阻值约20 kΩ)；
滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，额定电流1 A)；
电池组E(电动势3 V，内阻不计)；
开关S及导线若干．
解析：由于RVR0＝0.5，R0RA＝100，可以看出R0≫RA，故采用电流表内接法．因电阻R0的阻值远远大于滑动变阻器的阻值，故采用分压接法．画出电路原理图如图所示．把实物与原理图结合起来完成连线，注意电压表、电流表的正、负接线柱，保证电流从正接线柱进从负接线柱出．连线如图所示．
答案：见解析图
2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小灯泡(3.8 V,1.5 W)
B．直流电源(电动势4.5 V，内阻约0.4 Ω)
C．电流表(量程0～500 mA，内阻约0.5 Ω)
D．电压表(量程0～5 V，内阻约5000 Ω)
E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，额定电流2 A)
F．滑动变阻器R2(0～50 Ω，额定电流1 A)
G．开关一个，导线若干
如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图实－6－13所示的四个电路
中的________，应选用的滑动变阻器是________．
图实－6－13
解析：由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式，分压式接法适用于测量较大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比)，由于R1<RL，选用R1时滑片移动时，电压变化明显，便于调节．又小灯泡的电阻约RL＝9.6 Ω，RV/RL＞RL/RA，所以安培表应该选用外接法．故应选用图丙所示电路．
答案：丙 R1(或E)
3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V，1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源6 V(内阻不计)
B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下)
C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)
D．直流电压表0～10 V(内阻约为15 kΩ)
E．滑动变阻器10 Ω，2 A
F．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．
(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)．
(2)在方框内画出实验电路图．
(3)试将图实－6－14所示器材连成实验电路．
解析：由I额＝1.56 A＝250 mA，故选C.因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，
应选小阻值的E.
答案：(1)C E
(2)实验电路如图
(3)实物图连线如图所示
4．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实－6－15所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：
图实－6－15
图实－6－16
(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总
不能为零，则可能是________导线断路．
(2)某同学测出电源和小灯泡的U－I图线如图实－6－16所示，将小灯泡和电阻R串联
后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R＝________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图实－6－17中的(a)、
(b)、)(c)所示，下列说法正确的是 ( )
图实－6－17
A．a可以作为标准电阻使用
B．b能作为标准电阻使用
C．b的阻值随电压升高而增大
D．c的阻值随电压升高而增大
解析：(1)若调节滑动变阻器，小灯泡的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，
说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．
(2)由电源的U－I图线知E＝3.0 V，r＝1 Ω，当小灯泡与电阻串联后
由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r＋R灯)
又由小灯泡的U－I图线得R灯＝UI＝1.2 Ω
解得R＝0.8 Ω.
(3)因a元件的I－U图线是直线，说明其电阻不随电压的变化而变化，故可作为标准电
阻，故A对，B错．b的阻值随电压升高而增大，c的阻值随电压升高而降低，故C对
D错．
答案：(1)g (2)0.8 (3)AC
5．现在要测量一只额定电压为U＝3 V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3 W)．实验室备有如下器材：
电流表 (量程200 mA，内阻r1＝10 Ω)
电流表 (量程300 mA，内阻约为几欧姆)
定值电阻R(10 Ω)
滑动变阻器R1(0～100 Ω，0.5 A)
电源E(E＝5 V，r≈1 Ω)
单刀开关一个、导线若干
(1)设计出实验电路，画在下面的虚线框内．
图实－6－18
(2)按(1)中设计的电路图把图实－6－18中仪器连接起来；
(3)写出主要的操作步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为________．
(必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的记录符号来表示)
答案：(1)如图(a)所示 (2)如图(b)所示
(3)①按设计好的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大的位置．
②闭合开关S，移动滑片P，使电流表 的示数I1＝UR＋r1＝310＋10 A＝150 mA，使小灯泡正常发光，同时记下此时电流表 的示数I2.
③断开开关S，拆除电路、整理仪器．
(4)P＝U(I2－I1)