Question

3．某實驗小組測定標有“4.8V 2W”的字樣的小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出該小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U²的關(guān)系曲線．可供選擇的實驗器材如下：
A．學生電源（直流6V，內(nèi)阻不計）
B．電流表A₁（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
C．電流表A₂（0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
D．電壓表V（0～6V，內(nèi)阻3kΩ）
E．滑動變阻器R（10Ω，2A）
F．開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）實驗中所用電流表應(yīng)選用B；（填序號字母）
（2）為盡量減小實驗誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在圖1虛線框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖；
（3）圖2給出的小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U² 的關(guān)系曲線的四個圖象中，可能正確的是D．

Answer 1

分析 （1）已知燈泡的額定電壓，則根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可得出電壓表，根據(jù)實驗的要求可以確定定值電阻的選�。�
（2）要求從零開始，則應(yīng)采用分壓接法，同時考慮燈泡內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的關(guān)系可以確定電流表的接法；
（3）由功率公式可得出功率與電壓之間的關(guān)系，從而由數(shù)學知識可以得出正確的圖象．

解答 解：（1）由P=UI可知，電路中電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4.8}$=0.42A，因此電流表應(yīng)選擇B；
（2）因題目中要求多測幾組數(shù)據(jù)進行作圖，故實驗中選用分壓接法，電流表采用電流表外接法；
故原理圖如下圖所示；

（3）由功率公式可得：P=$\frac{{U}^{2}}{R}$；若R為定值的話，則P與U²應(yīng)為一次方程；但因為燈泡電阻隨溫度的變化而變化，故功率隨溫度不再是線性關(guān)系，由于P-U2圖象中的斜率表示電阻的倒數(shù)，則可知，而是隨著電壓的增大，故P與U²圖象斜率應(yīng)減��；故D正確；
故答案為；（1）B；  （2）如圖所示；（3）D．

點評 本題考查燈泡的電功率，實際上就是描繪小燈泡的伏安特性曲線的變形實驗，要注意明確電路的接法以及數(shù)據(jù)處理的基本方法．