问题 问答题

某实验小组要描绘一个标有“3.8V,1W”的小灯珠RL的R~U曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:

A.电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)

B.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)

C.电流表A1(量程150mA,内阻约为2Ω)

D.电流表A2(量程300mA,内阻约为1Ω)

E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω)

F.滑动变阻器R2(阻值0~200Ω)

(1)实验中为较准确测量、方便调节,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______(填写仪器符号);

(2)要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小.请你为该实验小组设计电路图;

(3)据实验数据,计算并描绘出了R-U的图象,如乙图所示.由图象可知,当所加电压为3.00V时,灯珠实际消耗的电功率为______W.

(4)小灯珠的电功率P随电压U变化的图象及其伏安特性曲线可能分别是图丙中的______.

A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④

答案

(1)待测小灯泡为“3.8V,1W”,故其额定电流I=

P
U
=
1
3.8
≈0.26A=260mA,故电流表只能选择A2;要描绘小灯珠RL的R~U曲线,故电压要从0开始连续可调,故滑动变阻器采用分压接法,而分压接法时滑动变阻器的阻值越小越便于调节,故选R1

(2)由于中值电阻R=

RARV
=
1×5000
=50
2
Ω,而小灯泡的内阻R=
U2
P
=
3.82
1
=14.4Ω,故被测电阻为小电阻,故电流表应该采用外接法,描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示.

(3)当电压为3V时,由图可知小灯泡的电阻为11.5Ω,故此时小灯泡消耗的实际功率P=

U2
R
=
32
11.5
≈0.78W;

(4)根据P=UI可知I=

P
U
,即P-U图象的斜率为电流I,R-U图象的斜率的倒数为I,由乙图可知随电压的增大提供导体的电流越大,故P-U图象的斜率应随电压的增大而增大,故②正确;由乙图可知随电压的增大导体的电阻增大,故
U
I
越大,故I-U图象的斜率随电压的增大而减小,故③正确;故选C.

故答案为:(1)A2;R1;(2)实验电路图如图所示;(3)0.78;(4)C.

不定项选择
判断题