Question

14．某同學(xué)用如圖1所示電路測(cè)繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象．
（1）除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)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(dòng)變阻器：R₁（阻值范圍0～10Ω）
滑動(dòng)變阻器：R₂（阻值范圍0～2KΩ）
電源：E₁（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω  ）；  E₂（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω ）．
為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表A₂，電壓表V₁，滑動(dòng)變阻器R₁，電源E₂．（填器材的符號(hào)）
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖2所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲電阻為6.0Ω；當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí)，燈絲電阻為11Ω，燈泡實(shí)際消耗的電功率為0.82W．

（3）根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡消耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系．符合該關(guān)系的示意圖是下列圖3中的A．

Answer 1

分析 （1）分析燈泡的額定值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全和準(zhǔn)確性原則分析選擇所需要的儀器；
（2）根據(jù)圖象進(jìn)行分析，可直接求出對(duì)應(yīng)的電阻，再根據(jù)功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$進(jìn)行分析求出電功率；
（3）明確電阻隨溫度變化的基本規(guī)律，從而選出正確的圖象．

解答 解：（1）由題意可知，燈泡額定電壓為3.8V，額定電流為0.3A，故電流表應(yīng)選用A₂；電壓表選擇V₁；由于本實(shí)驗(yàn)中采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的R₁；電源電壓略大于額定電壓即可，故電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)選擇E₂；
（2）根據(jù)R-U圖象可知，當(dāng)電壓為零時(shí)，燈泡電阻約為6.0Ω；電壓為3V時(shí)，電流為11.0Ω；根據(jù)功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，P=$\frac{{3}^{2}}{11}$=0.82W；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，P與U²成正比，P-U的圖線彎曲的方向向上，故CD錯(cuò)誤；
因當(dāng)U=0時(shí)P=0，故B不合題意，故A正確．
故答案為：（1）A₂，V₁，R₁，E₂；（2）6.0，11.0，0.82；（3）A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)定小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)儀表的選擇方法，應(yīng)保證量程略大于電路中額定值即可，同時(shí)還要注意燈泡電阻隨溫度變化的規(guī)律，利用所學(xué)過(guò)的規(guī)律進(jìn)行分析，并明確伏安特性曲線的正確應(yīng)用．