Question

【題目】某中學(xué)為了探究額定功率為 4W、額定電壓為 4V 的小燈泡消耗的功率與電壓的關(guān)系，準(zhǔn)備了如下的實(shí)驗(yàn)器材：

A. 電壓表 V1（0～1V，內(nèi)阻 2kΩ）

B. 電壓表 V2（0～15V，內(nèi)阻 15kΩ）

C. 電流表 A（0～1A，內(nèi)阻約 1Ω）

D. 定值電阻 R1＝6kΩ

E. 定值電阻 R2＝16kΩ

F. 滑動(dòng)變阻器 R（0～10Ω， 額定電流 2A）

G. 學(xué)生電源（直流5V，內(nèi)阻不計(jì)）

H. 開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選用____ ，定值電阻應(yīng)選用 ____ （均用序號(hào)字母填寫）；

（2）在探究功率與電壓的關(guān)系時(shí)，要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，并且多次測(cè)量，畫出滿足要求的電路圖___；

（3）根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖，寫出小燈泡兩端電壓 U 與電壓表讀數(shù) UV 的關(guān)系 U＝___。若小燈泡的電功率為 P，則關(guān)系圖線可能正確的是____。

Answer 1

【答案】（或） D（或） 如圖所示：

C

【解析】

（1）由于小燈泡的額定電壓為4V，若選15V量程，則量程太大，所以應(yīng)選A，但需要進(jìn)行改裝為U=4V量程的電壓表；

根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)規(guī)律應(yīng)有：U=，

解得：R=6kΩ，所以定值電阻應(yīng)選D；

（2）實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào)，說(shuō)明變阻器應(yīng)采用分壓式接法；

根據(jù)純電阻功率P=,燈泡的電阻R==4Ω，電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：

（3）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)知，燈泡電壓與電壓表示數(shù)間的關(guān)系為U=UV+U1=UV+；

整理得：

由于燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而增大，根據(jù)燈泡的功率,在PU2圖象中，斜率逐漸變小，所以可知，只有選項(xiàng)C可能是正確的；

故選：C.