题目内容

在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中,实验室备有下列器材供选择:
A.待测小灯泡(3.0 V、1.5 W)
B.电流表(量程3 A,内阻约为1 Ω)
C.电流表(量程0.6 A,内阻约为5 Ω)
D.电压表(量程3.0 V,内阻约为10 kΩ)
E.电压表(量程15.0 V,内阻约为50 kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值为100 Ω,额定电流50 mA)
G.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,额定电流1.0 A)
H.电源(电动势为4.0 V,内阻不计)
I.电键及导线等
(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(只需填器材前面的字母即可)
(2)请在虚线框内画出实验电路图.

(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图甲所示.则电压值为________ V,电流值为________ A,小灯泡电阻的测量值与真实值相比        (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中,描绘出如甲所示的小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)(  )
(1)C  D  G (2)见解析。(3) 1.80 V, 0.33 A 偏小(4)  BD    

试题分析:(1)从测量精确度考虑,小灯泡的额定电压为3V,所以电压表选取量程为3V的,小灯泡的额定电流I=,所以电流表选取量程为0.6A的,最大阻值为100Ω的滑动变阻器接入电路测量误差较大,所以选取最大阻值为10Ω的滑动变阻器.故选C、D、G.
(2)由于电压和电流需从0开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法,灯泡的电阻R=,远小于电压表内阻,与电流表内阻相当,属于小电阻,采取电流表的外接法.电流图如下.

(3)电压表量程为3V,所以1格等于0.1V,所以电压表读数为1.80V.电流表量程为0.6A,所以1格等于0.02A,所以电流表读数为0.33A;由于电压表的分流作用,所以电阻的测量值偏小;
(4)根据I-U图线的斜率表示电阻的倒数,知电阻随电压的增大而增大.P-U2图线的斜率表示电阻倒数,电阻增大,知P与U2图线的斜率减小,所以B正确.P-I2图线的斜率表示电阻的大小,电阻增大,知P与I2图线的斜率增大.所以D正确.
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