Question

【题目】某中学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，准备了如下的实验器材：

A. 电压表 V1（0～1V，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＝6kΩ

E. 定值电阻 R2＝16kΩ

F. 滑动变阻器 R（0～10Ω， 额定电流 2A）

G. 学生电源（直流5V，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，写出小灯泡两端电压 U 与电压表读数 UV 的关系 U＝___。若小灯泡的电功率为 P，则关系图线可能正确的是____。

Answer 1

【答案】（或） D（或） 如图所示：

C

【解析】

（1）由于小灯泡的额定电压为4V，若选15V量程，则量程太大，所以应选A，但需要进行改装为U=4V量程的电压表；

根据欧姆定律和串并联规律应有：U=，

解得：R=6kΩ，所以定值电阻应选D；

（2）实验要求电压从零调，说明变阻器应采用分压式接法；

根据纯电阻功率P=,灯泡的电阻R==4Ω，电阻远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：

（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U=UV+U1=UV+；

整理得：

由于灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，根据灯泡的功率,在PU2图象中，斜率逐渐变小，所以可知，只有选项C可能是正确的；

故选：C.