Question

（2008?廣東模擬）小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大．某同學為研究這一現象，用實驗得到如下數據（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：

I/（A）	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U（V）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）在圖1中畫出實驗電路圖．可用的器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器（變化范圍0～10Ω）、電源、小燈泡、電鍵、導線若干．
（2）在圖2中畫出小燈泡的U-I曲線．
（3）若將該小燈泡接在電動勢是1.5V，內阻是2.0Ω的電池兩端，根據圖象（要體現在圖上）小燈泡的實際功率是

0.27～0.28

W．（保留2位有效數字）

Answer 1

分析：（1）為測量多組實驗數據，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻較小，遠小于電壓表內阻，電流表應采用外接法，據此作出實驗電路圖．
（2）根據表中實驗數據，應用描點法作圖，作出小燈泡的伏安特性曲線．
（3）在小燈泡的伏安特性曲線上作出電源路端電壓與電路電流關系圖象，找出該圖象與燈泡伏安特性曲線交點所對應的電壓與電流值，由P=UI求出燈泡的實際功率．

解答：解：（1）由于小燈泡燈絲的電阻值遠小于電壓表的內阻，如：電壓為2.00V時，其阻值R_燈=

U

I

=

2.00

0.50

=4.00Ω，為減少由于電表接入電路引起的系統誤差，應采用電流表外接法．為使小燈泡兩端的電壓的變化范圍盡可能大，滑線變阻器應連接成分壓電路，實驗電路如圖1所示．
（2）根據實驗得到的數據在U-I坐標系中描點，并將這些數據點連接成一條平滑的曲線，如圖2所示．
（3）作出電源的U-I圖線，它與小燈泡的伏安特性曲線的交點坐標就是小燈泡的工作點，小燈泡的實際電流為0.33-0.35A電壓為0.80-0.82V，功率P=IU=0.27～0.28W．
故答案為：（1）電路圖如圖1所示；（2）圖象如圖2所示；（3）0.27～0.28．

點評：本題考查了實驗電路的設計，設計實驗電路是實驗常考問題，設計實驗電路的關鍵是根據題目要求確定滑動變阻器采用分壓接法還是采用限流接法，根據待測電路元件電阻大小與電表內阻間的關系確定電流表采用內接法還是外接法．