Question

11．某同学用图甲所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．
除了导线、开关和一个电源E，电动势为4V，内阻约为0.04Ω外，还有以下一些器材可供选择：
电流表：
A₁（量程100mA，内阻约2Ω）；
A₂（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；
电压表：
V₁（量程5V，内阻约为5kΩ）；
V₂（量程15V，内阻约15kΩ）；
滑动变阻器：
R₁（阻值范围0-10Ω）；
R₂（阻值范围0-2kΩ）；

（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表A₂，电压表V₁，滑动变阻器R₁（填器材的符号）．
（2）根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图乙所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为1.5Ω；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为11.5Ω，灯泡实际消耗的电功率为0.78W．
（3）图丙中依据R-U图象作出灯泡功率与电压关系的P-U²图象正确的是C．

Answer 1

分析 （1）根据给出的灯泡额定值可得出对应的电压表和电流表；再根据滑动变阻器的分压接法要求可明确滑动变阻器；
（2）根据图象的坐标可明确对应的电阻值，由功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得对应的功率；
（3）根据电阻随温度变化的规律进行分析判断，再结合图象的性质即可做出正确选择．

解答 解：（1）因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A₂，电压表应选V₁，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R₁，
（2）由R-U图象知U=0时R为1.5Ω，U=3V时R为11.5Ω，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得
P=$\frac{{3}^{2}}{11.5}$=0.78W．
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知，若R不变时，P与U²成正比，但由于R随着温度的增大而增大，故对应的图象斜率应减小；故只有C正确；
故选：C．
故答案为：（1）A₂，V₁，R₁；（2）1.5；0.78；（3）C．

点评 本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验；测定小灯泡的伏安特性曲线实验要求电压与电流从零调起或要求电流电压调节范围大一些，因此，滑动变阻器应采用分压式接法．