Question

某同學(xué)在做描繪小燈泡I-U圖線的實驗中得到如下一組U和I的數(shù)據(jù)：

編號	1	2	3	4	5	6	7	8
U（V）	0.20	0.60	1.00	1.40	1.80	2.20	2.60	3.00
I（A）	0.02	0.06	0.10	0.14	0.17	0.19	0.20	0.20
燈泡發(fā)光情況	不亮→微亮→逐漸變亮→正常發(fā)光

（1）選用小燈泡額定值為“3.0V，0.2A”，實驗中有儀器：安培表（內(nèi)阻較小）、伏特表（內(nèi)阻很大）、電鍵、導(dǎo)線若干外；還需要

電源

、

滑動變阻器

．
（2）請在圖2中設(shè)計實驗電路（要求小燈泡兩端電壓從零開始可調(diào)）．

（3）在如圖1上繪出I-U圖象，圖線彎曲的原因是

電阻隨燈絲溫度的升高而增加

．
（4）若一燈泡的伏安特性曲線如圖3中的AB段（曲線）所示，由圖可知，燈絲的電阻因溫度的影響改變了

10

Ω．

Answer 1

分析：（1）描繪小燈泡伏安特性曲線，根據(jù)實驗原理選擇實驗器材．
（2）根據(jù)題目要求確定滑動變阻器的接法與電流表接法，然后作出電路圖．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后作出圖象，根據(jù)溫度對電阻的影響分析答題．
（4）由圖示求出電壓對應(yīng)的電流，由歐姆定律求出電阻阻值，然后求出電阻的變化量．

解答：解：（1）應(yīng)用伏安法測燈泡伏安特性曲線，需要的實驗器材有：電源、電鍵、滑動變阻器、安培表、伏特表、導(dǎo)線等．
（2）描繪小燈泡伏安特性曲線，需要測量多組實驗數(shù)據(jù)，電壓與電流的變化范圍要大，因此滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于燈泡電阻較小，電壓表內(nèi)阻很大，因此電流表可以采用外接法，實驗電路圖如圖所示．

（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)的點，然后作出圖象，如圖所示；由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，燈絲電阻不是定值，因此燈泡的I-U圖象不是直線而是曲線．
（4）由圖3所示圖象可知，R_A=

UA

IA

=

3V

0.1A

=30Ω，R_B=

6V

0.15A

=40Ω，則電阻變化了△R=R_B-R_A=40Ω-30Ω=10Ω．
故答案為：（1）電源；滑動變阻器；（2）電路圖如圖所示；（3）圖象如圖所示；電阻隨燈絲溫度的升高而增加（4）10．

點評：本題考查了實驗器材、設(shè)計實驗的原理圖、作圖象、分析影響燈絲電阻的因素、求燈絲電阻等問題；設(shè)計實驗電路時，確定滑動變阻器的接法與電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵．