Question

7．小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大，從而引起功率變化．一研究性學習小組在實驗室通過實驗研究這一問題，實驗室備有的器材是：電壓表（0-3V，約3kΩ），電流表（0-0.6A，約0.1Ω），電池、開關，滑動變阻器，待測小燈泡，導線若干，實驗時，要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓．

（1）實驗中選用的電路應是B．
（2）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)描繪出如圖所示的U-I圖象，得到小燈泡電壓隨電流變化的曲線，由此可知，小燈泡電阻R隨溫度T變化的關系是燈泡電阻隨溫度升高而增大．

（3）如果一電池的電動勢為2V，內(nèi)阻為2.5Ω，請你根據(jù)上述實驗的結(jié)果，確定小燈泡接在該電池的兩端，小燈泡的實際功率是0.40W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗要求可以確定滑動變阻器的分壓接法，由電阻關系可得出電流表的接法；
（2）分析圖示圖象，應用歐姆定律判斷燈泡電阻如何變化；
（3）在坐標軸作出電源的伏安特性曲線，兩線的交點為燈泡的工作點，由圖可知燈泡的電流，由P=UI可求得燈泡的實際功率．

解答 解：（1）小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻很小，約為幾歐姆，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電流表內(nèi)阻約為0.1Ω，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，應選圖B所示電路．
（2）U-I圖象中，圖象的斜率增大，而圖象的斜率表示燈泡的內(nèi)阻，故說明小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大；
（3）電池的電動勢2 V，內(nèi)阻2.5Ω，在小燈泡的U-I圖象上作出電池的U-I圖象，如圖所示，兩線交點的電壓、電流值為小燈泡實際的電壓、電流值，可得U=1.02 V，I=0.39 A，所以實際功率P=UI≈0.40 W．

故答案為：（1）B；（2）燈泡電阻隨溫度升高而增大； （3）0.40．

點評 在描繪小燈泡的伏安特性曲線時，一般應采用滑動變阻器的分壓接法和電流表的外接法．