問題詳情:
爲了探究額定電壓爲6V,額定功率爲9W的小燈泡消耗的功率與電壓的關係,提供瞭如下的實驗器材:
A.電壓表V1(0~2V,內阻2kΩ)
B.電壓表V2(0~15V,內阻15kΩ)
C.電流表A(0~2A,內阻約1Ω)
D.定值電阻R1=4kΩ
E.定值電阻R2=16kΩ
F.滑動變阻器R(0﹣15Ω,2A)
G.學生電源(直流9V,內阻不計)
H.開關、導線若干
(1)爲了減小實驗誤差,電壓表應選用 ,定值電阻應選用 (均用序號字母填寫);
(2)在探究功率與電壓的關係時,要求電壓從零開始調節,並且多次測量,在圖1中畫出滿足要求的電路圖;
(3)根據設計的電路圖,寫出電壓表讀數UV與小燈泡兩端電壓U的關係 .若小燈泡的電功率爲P,則關係圖線可能正確的是 .
【回答】
考點:描繪小電珠的伏安特*曲線.
專題:實驗題.
分析:(1)根據燈泡額定電壓選擇電壓表.
(2)根據題目要求確定滑動變阻器與電流表接法,然後作出實驗電路圖.
(3)根據電路圖,應用串聯電路特點分析答題,根據電功率公式分析答題.
解答: 解:(1)燈泡額定電壓是4V,兩電壓表量程分別是:2V、15V,2V量程太小,15V量程太大,爲準確測量電壓,應該用電壓表V1(0~2V,內阻2kΩ)與定值電阻R1=4kΩ串聯組成新電壓表測電壓,故電壓表選A,定值電阻選D.
(2)電壓從零開始調節,滑動變阻器應採用分壓接法,燈泡正常發光時的電阻R===4Ω,電壓表內阻爲4kΩ,電流表內阻爲1Ω,電壓表內阻遠大於燈泡電阻,電流表應採用外接法,實驗電路圖如圖所示.
(3)電壓內阻與定值電阻阻值相等,流過它們的電流相等,則電壓表兩端電壓是定值電阻兩端電壓的一半,
電壓表讀數UV與小燈泡兩端電壓U的關係爲:U=3UV;
燈泡實際功率P=,由於燈泡電阻受溫度影響,隨溫度升高而增大,燈泡兩端電壓越大,燈泡實際功率約爲,燈絲溫度越高,燈泡電阻隨燈泡兩端電壓增大而增大,則隨電壓增大而減小,則燈泡實際功率P與U2的函數圖象斜率隨U2增大而減小,故D正確,故選D.
故*爲:(1)A;D;(2)電路圖如圖所示;(3)U=3UV;D.
點評:本題考查燈泡的伏安特*曲線的描給方法;正確設計實驗電路的關鍵是:確定滑動變阻器與電流表的接法,當電壓與電流從零開始變化時,滑動變阻器應採用分壓接法.
知識點:串聯電路和並聯電路
題型:實驗,探究題