Question

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：

器材	规格	器材	规格
小灯泡	标有“3.8 V， 0.3 A”字样	滑动变阻器R1	最大阻值10Ω，额定电流1.0 A
电压表V	量程0～5 V，内阻约5 kΩ	滑动变阻器R2	最大阻值 1 kΩ，额定电流0.5 A
电流表A1	量程0～100 mA，内阻约4Ω	直流电源E	电动势约为6 V，内阻约为0.5Ω
电流表A2	量程0～500 mA，内阻约0.4Ω	导线、电键等

（1）在上述器材中，滑动变阻器应选

 

，电流表应选

 

．
（2）在实验中，要求小灯泡两端的电压从零开始变化，请在图甲中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
（3）利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中，描绘出了如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断出图丙中正确的是（图中P为小灯泡功率）

 

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Answer 1

分析：（1）器材的选取需安全、精确，根据灯泡的额定电流选择合适的电流表．根据滑动变阻器的额定电流确定合适的滑动变阻器．
（2）由于灯泡的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，根据灯泡电阻的大小确定电流表的内外接．
（3）根据灯泡电阻的变化判断功率P与U²的关系和功率P与I²的关系．

解答：解：（1）若选用滑动变阻器R₂，通过R₂的电流会超过滑动变阻器的额定电流，所以选择滑动变阻器R₁．
灯泡的额定电流为0.3A，电流表A₁的量程偏小，则选择电流表A₂．
（2）因为灯泡的电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻大约为12Ω，远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法，电路图如图所示．
（3）A、根据P=

U2

R

得P-U²图线的斜率表示电阻的倒数，小灯泡电阻随电压的增大而增大，
电阻增大，知P与U²图线的斜率减小．故A错误，B正确；
C、根据P=I²R得P-I²图线的斜率表示电阻，小灯泡电阻随电流的增大而增大，
电阻增大，知P与I²图线的斜率增大．故C错误，D正确；
故选：BD．
故答案为：
（1）R₁，A₂；
（2）如图
（3）BD．

点评：本题考查了选择实验器材、连接实物电路图、实验数据处理等问题；选择实验器材时，要注意安全性原则，要保证实验电路安全，要注意精确性原则，在保证安全的情况下，所选器材量程不要太大．