在探究规格为“4.0V 2.OW”的小灯泡L的伏安特性曲线实验中,可供选用的器材如下:
小灯泡L:“4.0V.2.0W”;
电流表A1:量程3.0A,内阻约为0.1Ω;
电流表A2:量程0.6A,内阻约为0.2Ω;
电压表V:量程3.0V,内阻RV=9.0kΩ;
定值电阻R1:阻值2.0kΩ;
定值电阻R2:阻值4.5kΩ;
定值电阻R3:阻值12.0kΩ
定值电阻R4:阻值18.0kΩ
滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω,;
学生电源E:电动势6.0V,内阻不计;
开关S及导线若干.
(1)电流表应选 ,定值电阻选 (在R1、R2、R3、R4中选一个).
(2)在方框中画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.
(3)小雨同学采用同样的方法进行实验,检查实验电路连接正确,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑动头,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转.在不断开电路的情况下,检查电路故障,应使用多用电表 (选填“欧姆×10”、“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”)挡,检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“+”、“﹣”接线柱接触时,多用电表指针发生较大偏转,说明电路故障是 .
知识点:描绘小灯泡的伏安特性曲线
解:(1)根据待测元件规格“4V,2.0W”可知,额定电流约为I===0.5A;故电流表应选A2;
因电压表量程为3V,小于灯泡的额定电压,故为了能完成测量,采用串联一定值电阻的方式来扩大量程,且改装后量程略大于4V即可;根据改装原理可知,串联电阻至少应为R==3KΩ;故选择R2
(2)待测元件电阻为R===8Ω;相对改装后的电压表为小电阻,所以电流表应用外接法,又变阻器采用分压式接法,故原理图如图所示
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑动头,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转,说明电路中有断路;
不断开电路进行测量时,只能采用电压表进行;且电压表量程要大于电源电压;故选用8V的直流电压表进行测量;查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“+”、“﹣”接线柱接触时,多用电表指针发生较大偏转,说明电路故障是电流表断路.
故答案为:(1)A2;R2
(2)如图
(3)直流电压10V;电流表断路.
【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线.
【分析】(1)根据待测元件的额定电流选择电流表,根据改装原理可明确应选用的定值电阻;
(2)要描绘待测元件的伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,根据待测元件电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法,然后连接实物电路图.
(3)在不断开电源的情况下,一般应用直流电压表检查电路故障;当电压表并联在某段电路两端时,如果电压表示数为零,说明该部分电路短路或该部分电路完好而在该部分电路之外存在断路;如果电压表示数较大,接近电源电动势,说明该部分电路断路.