Question

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线．
实验可供选择的器材有：
A．小灯泡（“2.5V，1.2W”）
B．电流表 （量程：0～0.6A，内阻为1Ω ）
C．电压表（量程：0～3V，内阻未知）
D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A ）
E．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流0.5A ）
F．电源（E=3V，内阻不计）
G．定值定阻R（阻值R=6Ω ）
H．开关一个和导线若干
（1）要求小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在图1方框内画出实验电路图．

（2）实验中，应该选用的滑动变阻器是______（填写器材前字母代号）．
（3）按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：（I是的示数，U是的示数，U_灯是小灯泡两端的实际电压）．请通过计算补全表格中的空格，然后在图2中画出小灯泡的伏安特性曲线．

I/A	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.48
U/V	0.08	0.15	0.25	0.40	0.60	0.90	1.30	1.85	2.50	3.00
U灯/V

（4）该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻R三者一起串联接在本实验中提供的电源两端，则每个灯泡的实际功率是______ W．

Answer 1

【答案】分析：（1）通过滑动变阻器分压和限流的特点确定滑动变阻器的接法，抓住电流表的内阻为定值，采用电流表的内接法．
（2）通过通过滑动变阻器的电流选择合适的变阻器．
（3）根据串并联电路的特点，结合欧姆定律求出灯泡两端的电压，作出U-I图线．
（4）根据欧姆定律得出灯泡两端的电压与电流的关系，作出U-I图线，通过交点得出实际电流和电压，从而得出灯泡的实际功率．
解答：解：（1）因为小灯泡两端的电压从零开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法．电流表的内阻是定值，可以采用电流表内接法，电流等于通过灯泡的电流，通过电流表的电压可以得出灯泡两端的电压．电路图如图所示．
（2）因为通过灯泡的额定电流接近0.5A，与滑动变阻器并联后，电流会大于0.5A，所以滑动变阻器选择D．
（3）灯泡两端的电压等于电源表的读数减去电流表的读数与电流表内阻乘积之差，结果如表格中所示．U-I图线如图所示．
（4）在同一坐标系中作出2U+IR=E的图线，根据此图线与灯泡的U-I图线的交点可得此时灯泡的电压U=0.6V，电流I=0.3A．所以，灯泡的实际功率为 P=UI=0.18W．
故答案为：（1）

（2）D
（3）

I/A	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.48
U/V	0.08	0.15	0.25	0.40	0.60	0.90	1.30	1.85	2.50	3.00
U灯/V	0.03	0.05	0.10	0.20	0.35	0.60	0.95	1.45	2.05	2.52

（4）0.18W．
点评：解决本题的关键掌握滑动变阻器分压式、限流式接法的区别以及电流表内外接的区别，知道器材选取的原则．