Question

1．某同學用如圖1所示電路，測繪標有“3.8V，0.3V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象．

①除了導線和開關外，有以下一些器材可供選擇：
電流表：
A₁：（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；
A₂：（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）；
電壓表：
V₁（量程5V，內(nèi)阻約5KΩ）；
V₂（量程15V，內(nèi)阻約15KΩ）；
滑動變阻器：
R₁（阻值范圍0-100Ω）
R₂（阻值范圍0-2kΩ）；
電源：
E₁（電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω）；
E₂（電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）．
為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表A₂，電壓表V₁，滑動變阻器R₁，電源E₂．（填器材的符號）
②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R-U的圖象如圖2所示．由圖象可知，當不工作時，燈絲電阻為1.5Ω，當所加電壓為3.00V時，燈泡實際消耗的電功率為0.78W．
③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關系．符合該關系的示意圖是下列圖中的A．

Answer 1

分析 （1）儀表的選擇應本著安全準確的原則；電壓表要測量燈泡兩端的電壓，故應通過燈泡的額定電壓值判斷需要的電壓表；由流過燈泡的電流判斷需要的電流表；
（2）根據(jù)滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用，結(jié)合題意選擇滑動變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內(nèi)阻間的大小關系確定電流表的接法．
（3）由功率公式可得出符合題意的圖象．

解答 解：①對器材的選用應以安全、實用為原則．小燈泡的額定電壓和額定電流分別為3.8V和0.3A，故電壓表應選V₁，電流表A₂；由于是分壓接法，故滑動變阻器應選R₁，便于調(diào)節(jié)，并能達到額定電壓，電源應選E₂．②當燈泡不工作時，燈泡兩端的電壓為0，由圖可知此時燈泡的電阻為1.5Ω；當燈泡兩端的電壓為3.0V時，燈泡的電阻為11.5Ω，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時燈泡實際消耗的功率為P=$\frac{{3}^{2}}{11.5}$=$\frac{9}{11.5}$=0.78W．
③根據(jù)部分電路的歐姆定律可知I=$\frac{U}{R}$，故圖乙的斜率的倒數(shù)為電流I，而由圖乙可知圖象的斜率越來越小，故電流隨電壓的增大而增大，故燈泡的功率
P=UI隨電壓U的增大而增大，而I=$\frac{P}{U}$，即電壓越大斜率越大，故A正確．
故答案為：①A₂；V₁；R₁；E₂
②1.5；0.78；
③A

點評 本題考查了伏安特性曲線的應用及功率的計算，要注意掌握圖象的讀取即圖象斜率的意義，是一道好題，要注意訓練．