Question

3．某实验小组测定标有“4.8V 2W”的字样的小灯泡在不同电压下的电功率，并作出该小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U²的关系曲线．可供选择的实验器材如下：
A．学生电源（直流6V，内阻不计）
B．电流表A₁（0～0.6A，内阻约1Ω）
C．电流表A₂（0～3A，内阻约0.1Ω）
D．电压表V（0～6V，内阻3kΩ）
E．滑动变阻器R（10Ω，2A）
F．开关、导线若干
（1）实验中所用电流表应选用B；（填序号字母）
（2）为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在图1虚线框内画出满足实验要求的电路图；
（3）图2给出的小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U² 的关系曲线的四个图象中，可能正确的是D．

Answer 1

分析 （1）已知灯泡的额定电压，则根据串联电路的规律可得出电压表，根据实验的要求可以确定定值电阻的选取；
（2）要求从零开始，则应采用分压接法，同时考虑灯泡内阻与电流表内阻的关系可以确定电流表的接法；
（3）由功率公式可得出功率与电压之间的关系，从而由数学知识可以得出正确的图象．

解答 解：（1）由P=UI可知，电路中电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2}{4.8}$=0.42A，因此电流表应选择B；
（2）因题目中要求多测几组数据进行作图，故实验中选用分压接法，电流表采用电流表外接法；
故原理图如下图所示；

（3）由功率公式可得：P=$\frac{{U}^{2}}{R}$；若R为定值的话，则P与U²应为一次方程；但因为灯泡电阻随温度的变化而变化，故功率随温度不再是线性关系，由于P-U2图象中的斜率表示电阻的倒数，则可知，而是随着电压的增大，故P与U²图象斜率应减小；故D正确；
故答案为；（1）B；  （2）如图所示；（3）D．

点评 本题考查灯泡的电功率，实际上就是描绘小灯泡的伏安特性曲线的变形实验，要注意明确电路的接法以及数据处理的基本方法．