Question

某同学用如图1所示的电路描绘一个标有“3V 0.25A”小灯泡的伏安特性曲线．他已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；电键一个、导线若干．

（1）实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的      （填数字代号）．

①滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）

②滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）

（2）在图2中他已经连接了一部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整．

（3）闭合电键前滑动变阻器的滑片应该置于      端（选填“a”、“b”）．

（4）由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而      ．

（5）如果将此小灯泡连入如图4所示电路，其中电源电动势为3V，电源内阻与保护电阻R₀的总阻值为5Ω，定值电阻R的阻值为10Ω．开关S闭合后，通过小灯泡的电流是      A（保留两位有效数字）

Answer

（1）①（2）如图；（3）a；（4）如图；（5）增大；（6）0.18

【解析】

试题分析：（1）根据电路的接法可以选择滑动变阻器；

（2）根据原理图，明确电路接法即可连接实物图；

（3）为了保证安全，开始时测量电路两端的电压应为零；

（4）由描点法即可得出对应的I﹣U图象；

（5）由图象的斜率可以明确电阻的变化情况；

（6）由已知条件得出电源及保护电阻的欧姆定律表达式，作出对应的图象，则可得出灯泡中的实际电流．

【解析】
（1）由图可知，本实验采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻；故选：①

（2）根据原理图，将实物图连接，如图1

（3）为了保证安全，滑动变阻器应保证测量电路中的电压为零，即滑动变阻左侧分压为零；故滑片应在a端；

（4）用平滑曲线将各点连接，如图所示；

（5）由图可知，图象的斜率越来越小；而在I﹣U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数；故说明电阻在随温度的增大而增大；

（6）设灯泡两端电压为U，电流为I，则由闭合电路欧姆定律可知 E=U+（+I）（r+R0）；代入数据化简可知：

3=+5I

即：I=0.6﹣U

作出其图象如图所示；两图的交点即为灯泡的工作点；则由图可知，电流为0.18A；

故答案为：（1）①（2）如图；（3）a；（4）如图；（5）增大；（6）0.18

【点评】本题考查了实验电路设计，根据题目要求确定滑动变阻器的接法、根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法是正确解题的关键．要掌握应用图象法处理实验数据的方法．