《2025年赢在微点物理》

【典例3】(2023·全国甲卷)某同学用伏安法测绘一额定电压为6 V、额定功率为3 W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为6 kΩ，电流表内阻约为1.5 Ω。实验中有图甲和图乙两个电路图供选择。
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图丙所示，该同学选择的电路图是图______（填“甲”或“乙”）。
(2)若选择另一个电路图进行实验，在图丙上用实线画出实验中应得到的I - U关系曲线的示意图。

答案：

(1)甲　
(2)见解析图
解析　
(1)小灯泡的电阻$R_{L}=\frac{U^{2}}{P}=12\ \Omega$,由题图丙知当电压为6V时,灯泡的电阻约为$R = \frac{U}{I}\approx\frac{6}{0.5}\ \Omega = 12\ \Omega$,说明测量误差较小。因电压表内阻比小灯泡电阻大得多,采用电流表外接法测量误差小,即选择的电路应为甲。
(2)若用图乙所示的电路进行实验,即采用电流表内接法,同一电流下对应电压表的示数偏大,则曲线示意图如图所示。