(8分)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,提供了如下的实验器材:
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)A (或V1)(1分) D (或R1)(1分)
(2)电路图如图(3分)
(3)U=2UV(1分) C(2分)
题目分析:(1)灯泡额定电压为4v,而两个电压表一个量程为2v太小,另外一个量程为15v又太大,4v以下的电压对大量程电压表指针偏角小,读数误差大,因此对小量程电压表改装,与
串联后的量程为
刚好合适。
(2)要求电压从零开始调节,并且多次测量必须把滑动变阻器以分压式接入,而灯泡电阻约为,根据电流表“大内偏大小外偏小”,
所以电流表选择外接法。电路图见答案。
(3)与
串联,电流
,而灯泡电压
。根据灯泡纯电阻电路电功率
,图像应是一条倾斜的直线,但考虑到随功率变大温度升高,电阻变大,所以图像斜率逐渐变小,图C正确。