题目内容
【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____。
【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.
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