(12分)某同学利用学过物理知识测量电阻Rx的阻值及探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系,进行如下操作:
(1)用多用电表测该电阻的阻值,选用“”倍率的电阻档测量,发现指针偏转角度太大,因此需选择___倍率的电阻档(选填“
”“
”),欧姆调零后再进行测量,示数如图所示,测量值为__ _Ω。
(2)为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系,该同学准备了如下的实验器材:
A. 电压表V1(0~2V,内阻2kΩ);
B. 电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C. 电流表A(0~1A,内阻约1Ω);
D. 定值电阻R1=2kΩ
E. 定值电阻R2=16kΩ;
F. 滑动变阻器R(15Ω,2A)
G. 学生电源(直流6V,内阻不计);
H. 开关、导线若干
①为了减小实验误差,电压表应选用________,定值电阻应选用_________(均用序号字母填写);
②在探究功率与电压的关系时,要求电压从零开始调节,并且多次测量,画出满足要求的电路图;
③根据设计的电路图,写出电压表读数UV与小灯泡两端电压U的关系__________。若小灯泡的电功率为P,则关系图线可能正确的是__________。
(1),13Ω;(2)①A(或V1);D(或R1)②电路图见解析;③
;C;
题目分析:(1)欧姆表指针偏转角过大,说明所测电阻较小,就换用小倍率重新测量,原来为倍率,故应换用
倍率;由读数规则可知此电阻为
,欧姆表无需估读,故填写13Ω也正确;(2)①因灯泡额定电压为4V,故选用15V量程会使测量误差偏大,而选用2V量程又太小,不能使灯泡正常发光,题目中有定值电阻,根据串联电路特点,可将电压表改装为4V量程左右的电表进行实验,电压表本身内阻为2kΩ,故选用2kΩ的定值电阻可使实验顺利进行;②要求电压从零开始变化,故变阻器应采用分压式接法,实验电路如下图所示:
③根据串联电路特点知,灯泡电压与电压表示数间的关系为;根据
,灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,故在
图像中,斜率逐渐变小,所以可知,只有选项C可能是正确的;