Question

18．如圖所示，在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線將a、b、c、d、e、f、g和h按圖甲所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．

（1）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)首先測(cè)量并描繪出電源的路端電壓U隨電流I變化的圖線如圖乙中直線，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω（保留兩位有效數(shù)字）；
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度都能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，則可能是g導(dǎo)線斷路，某同學(xué)排除故障后測(cè)繪出小燈泡的U-I特性曲線為如圖乙所示曲線，小燈泡的電阻隨溫度的上升而增大；
（3）將與上面相同的兩個(gè)小燈泡并聯(lián)后接到上面的電源上，如圖丙所示，每一只小燈泡的實(shí)際電功率是
1.0W（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源U-I圖象求出電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．
（2）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)電壓表與電流表示數(shù)可以從零開(kāi)始變化；分析圖示圖象分析答題．
（3）在坐標(biāo)系內(nèi)作出圖象，求出燈泡兩端的電壓與通過(guò)燈泡的電流，然后求出功率．

解答 解：（1）由圖可知，縱截距表示了電源電動(dòng)勢(shì)，有：E=3.0V，圖線斜率的絕對(duì)值表示了電源的內(nèi)阻，電源內(nèi)阻：r=1.0Ω；
（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電流表、電壓表示數(shù)始終不能為零，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不能起到分壓作用，所以是g斷路，所繪曲線如下圖所示，圖線斜率逐漸增大，即小燈泡的電阻隨溫度的上升而增大；
（3）當(dāng)兩個(gè)小燈泡并聯(lián)接到電源兩端時(shí)，流過(guò)每個(gè)燈泡的電流為I，電路總電流為2I，所以電源路端電壓隨全電路電流變化是U=E-2Ir，作出其U-I圖線如下圖中的虛線，與燈泡U-I圖線交點(diǎn)大致為U=1.1V，I=0.93A，所以一只燈泡的實(shí)際功率約：P=UI=1.1×0.93≈1.0W；
故答案為：（1）3.0；1.0；（2）g；增大；（3）1.0．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻、實(shí)驗(yàn)電路分析、求燈泡電功率問(wèn)題，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法；電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻．