Question

【題目】某同學利用如下實驗器材研究“小燈泡的伏安特性曲線”：電源（電動勢3V，內阻可忽略不計）、滑動變阻器（最大阻值10Ω）、電壓表、電流表、電鍵、小燈泡、導線若干。

（1）實驗過程中某次實驗時電壓表，電流表的指針指示位置如圖1所示，則電壓表的讀數為____________V，電流表讀數為__________A；

（2）根據實驗得到的數據作出小燈泡的U-I圖像如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而______（填“增大”、“減小”或“不變”）

（3）在圖3中把缺少的導線補全，連接成實驗電路；

（4）若按圖3正確連線后，合上電鍵，移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，其他完全正常，則可判斷是導線_____________（填接線柱字母，如GH）發生斷路，此時的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是________W（保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】（1）1．20；0．40；（2）增大（3）如圖所示

【解析】（1）電壓表的示數為12．0×0．1V=1．20V，電流表的示數為20．0×0．02A=0．40A

（2）根據U-I圖像可知，隨著電壓升高，小燈泡的電阻增大

（3）由于研究小燈泡的伏安特性曲線，電壓或電流從零開始，因而滑動變阻器采用分壓接法，小燈泡電阻較小，電流采用外接法，實物圖連接如圖所示

（4）正確連線后，閉合電鍵，移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，則可能導致EN斷路，EN導線斷路后，滑動變阻器的阻值全部連入電路后，電流最小，小燈泡的功率最小，此時把滑動變阻器的阻值作為電源內阻，在小燈泡的U-I圖線中畫出等效電源的U-I圖線，兩圖線的交點即為小燈泡功率最小時的工作狀態點，由圖線可知P=0．25×0．52=0．13W