Question

7．某實驗小組要描繪一只規(guī)格為”2.5V，0.5A”小燈泡的伏安特性曲線，除了提供導線和開關(guān)外，還有以下一些器材：
A．電源E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計）
B．電壓表V（量程為0-3.0V，內(nèi)阻約為2kΩ）
C．電流表A（量程為0-0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
D．滑動變阻器R（最大阻值10Ω，額定電流1A）
（1）為完成本實驗，請用筆畫線當導線，將如圖1實物圖連成完整的電路，要求實驗誤差盡可能的小．（圖中有幾根導線已經(jīng)接好）
（2）下表中的數(shù)據(jù)是該小組在實驗中測得的，請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖2方格紙上作出電珠的伏安特性曲線．根據(jù)I-U圖象，由圖分析可知，小燈泡電阻隨溫度T變化的關(guān)系是燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

U/V	0.00	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
I/A	0.00	0.17	0.30	0.39	0.45	0.49

（3）若將本題中的小燈泡接在電動勢是2.5V、內(nèi)阻是5.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實際功率約為0.30W（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）因為測量伏安特性電流、電壓需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，根據(jù)燈泡電阻的大小確定電流表的內(nèi)外接．連接好實物圖．
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，描點作圖，用平滑曲線連接．
（3）作出電源的U-I圖線，交點的橫縱坐標表示燈泡的實際電流和電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的實際功率．

解答 解：（1）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流要從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻約為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表內(nèi)阻約為2kΩ，相對來說，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實物電路圖如圖所示．
（2）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應點，然后作出圖象如圖所示，由圖象可知，隨燈泡電壓U的增大，電流I增大，燈泡實際功率P=UI增大，燈泡溫度升高，電壓與電流的比值增大，即燈泡電阻增大，由此可得：小燈泡電阻隨溫度T升高而增加．
（3）在燈泡I-U圖象坐標系中作出電源的I-U圖象如圖所示，由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓U=1V，I=0.3A，燈泡功率：P=UI=1V×0.3A=0.3W；

故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）燈絲電阻隨溫度的升高而增大；（3）0.30W．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握滑動變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，電流表內(nèi)外接的區(qū)別，以及知道電源U-I圖線與伏安特性曲線的交點的橫縱坐標表示燈泡的實際電壓和電流．