Question

在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實驗中，實驗室備有下列器材供選擇：
A．待測小燈泡（3.0 V、1.5 W）
B．電流表(量程3 A，內阻約為1 Ω)
C．電流表(量程0.6 A，內阻約為5 Ω)
D．電壓表(量程3.0 V，內阻約為10 kΩ)
E．電壓表(量程15.0 V，內阻約為50 kΩ)
F．滑動變阻器(最大阻值為100 Ω，額定電流50 mA)
G．滑動變阻器(最大阻值為10 Ω，額定電流1.0 A)
H．電源(電動勢為4.0 V，內阻不計)
I．電鍵及導線等
(1)為了使實驗完成的更好，電流表應選用________；電壓表應選用________；滑動變阻器應選用________．(只需填器材前面的字母即可)
(2)請在虛線框內畫出實驗電路圖．

(3)某同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數如圖甲所示．則電壓值為________ V，電流值為________ A，小燈泡電阻的測量值與真實值相比        （填“偏大”、“偏小”或“不變”）
(4)某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數據在I－U坐標系中，描繪出如甲所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)(　　)

Answer 1

（1）C  D  G （2）見解析。（3） 1.80 V， 0.33 A 偏小（4）  BD    

試題分析：(1）從測量精確度考慮，小燈泡的額定電壓為3V，所以電壓表選取量程為3V的，小燈泡的額定電流I=，所以電流表選取量程為0.6A的，最大阻值為100Ω的滑動變阻器接入電路測量誤差較大，所以選取最大阻值為10Ω的滑動變阻器．故選C、D、G．
(2)由于電壓和電流需從0開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，燈泡的電阻R=，遠小于電壓表內阻，與電流表內阻相當，屬于小電阻，采取電流表的外接法．電流圖如下．

（3）電壓表量程為3V，所以1格等于0.1V，所以電壓表讀數為1.80V．電流表量程為0.6A，所以1格等于0.02A，所以電流表讀數為0.33A；由于電壓表的分流作用，所以電阻的測量值偏小；
（4）根據I-U圖線的斜率表示電阻的倒數，知電阻隨電壓的增大而增大．P-U²圖線的斜率表示電阻倒數，電阻增大，知P與U²圖線的斜率減小，所以B正確．P-I²圖線的斜率表示電阻的大小，電阻增大，知P與I²圖線的斜率增大．所以D正確．