Question

【題目】某探究小組要描繪一個標有“4V 1W”的小燈泡的R—U曲線，所供選擇的器材除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：

A.電壓表V（量程5V，內阻約為5kΩ）

B.直流電源E（電動勢4.5V，內阻不計）

C.電流表A1（量程150mA，內阻約為2Ω）

D.電流表A2（量程300mA，內阻約為1Ω）

E.滑動變阻器R1（阻值0～10Ω）

F.滑動變阻器R2（阻值0～200Ω）

(1)實驗中要求小燈泡電壓從零逐漸增大到額定電壓，測量誤差盡可能小且方便調節，電流表應選用___________，滑動變阻器應選用_______（填寫儀器符號）。請在虛線框中畫出該實驗的電路圖_____。

(2)根據實驗數據，計算并描繪出了R—U圖象，如下圖所示。由圖象可知，當所加電壓為3.0V時，小燈泡實際消耗的電功率為_______W（計算結果保留位有效數字）。

(3)小燈泡的P—U圖象及I—U圖象如下圖甲、乙所小.則小燈泡的電功率P隨電壓U變化的曲線是____________；小燈泡的伏安特性曲線是_______。（填“a”“b”“c”或“d”）

Answer 1

【答案】A2 R1 0.75 b c

【解析】

(1)[1]待測小燈泡為“4V 1W”，故其頒定電流

=0.25A=250mA

故電流表只能選擇A2

[2]要描繪小燈泡RL的R—U曲線，電壓要從0開始連續可調，故滑動變阻器采用分壓式接法，為方便實驗操作滑動變阻器應選R1

[3]燈泡正常發光時的電阻

電壓表內阻約為5kΩ，電流表內阻約為1Ω，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示

(2)[4]當電壓為3V時，由題圖可知小燈泡的電阻為12Ω，故此時小燈泡消耗的實際功率

(3)[5]燈泡電功率，由于燈泡電阻隨溫度的升高而增大，由小燈泡的R－U圖像可知，U變大，I變大，而P=IU，因此P－U圖像的斜率應隨電壓的增大而增大，故b正確；

[6]由小燈泡的R－U圖象可知隨電壓的增大燈泡的電阻增大，故逐漸減小，故I－U圖像的斜率隨電壓的増大而減小，故c正確