题目内容
【题目】某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。
①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程100 mA,内阻约2 Ω); A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω);
电压表:V1(量程5 V,内阻约5 kΩ);V2(量程15 V,内阻约15 kΩ);
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10 Ω);R2(阻值范围0~2 kΩ);
电源:E1(电动势为1.5 V,内阻约为0.2 Ω); E2(电动势为4 V,内阻约为0.04 Ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表____,电压表____,滑动变阻器____,电源______。(填器材的符号)
②根据实验数据,计算并描绘出R—U的图象如图所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_____Ω;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为_____Ω,灯泡实际消耗的电功率为______W。
③根据R—U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的_________。
【答案】① A2 V1 R1 E2 ②1.5 11.5、 0.78 ③A
【解析】
(1)因小灯泡的额定电压为3.8V,电流为0.3A;故为了能达到额定电压值,电源应选择E2;为了准确测量电压值,电压表量程不能过大,故电压表应选择V1;电流表应选择A2;因电路采用分压接法,应选择小电阻,故滑动变阻器应选R1;
(2)当灯泡不工作时,灯泡两端的电压为0,由图可以知道此时灯泡的电阻为1.5Ω;当灯泡两端的电压为3.0V时,灯泡的电阻为11.5Ω,此时灯泡实际功率:;
(3)根据部分电路的欧姆定律可知I=U/R,故图乙的斜率的倒数为电流I,而由图乙可知图象的斜率越来越小,故电流随电压的增大而增大,故灯泡的功率P=UI随电压U的增大而增大,而I=P/U,即电压越大斜率越大,故A正确.故选A.