Question

14．艾芬同学为描绘标有“3V，0.3A”字样的小灯泡的电功率P随电压U的变化的图象，为了使测量尽可能准确，除了导线和开关外，她选择的仪器还有：电流表（内阻约为1Ω，量程符合实验要求）、电压表（内约为2kΩ，量程符合实验要求）、电池组（电动势为4.5V，内阻约为1Ω），现手边还有：
滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A）
滑动变阻器R1（阻值范围为0～2kΩ，额定电流为0.5A）
（1）实验中滑动变阻器应采用分压接法．
（2）在如图的虚线框中画出实验电路图，并将实物图连接完整．
（3）根据实验测量的数据描出P-U图象，如图所示，小灯泡在1.5V电压下的阻值为3.75Ω．

Answer 1

分析 （1）明确原理和题意要求，从而确定滑动变阻器的接法；
（2）根据灯泡内阻较小的性质确定电流表接法，从而确定原理图，再根据原理图连接实物图；
（3）由P-U图象可明确对应的功率和电压，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求出对应的电阻．

解答 解：（1）本实验测量P和U的关系式，为了准确测量实验应让电压由零开始调节，因此滑动变阻器应采用分压接法；
（2）由于灯泡内阻较小，所以应采用电流表外接法，故原理图如图所示；根据原理图可得出对应的实物图如图所示；

（3）由P-U图象知U=1.5V时P=0.6W，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，得R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{1．{5}^{2}}{0.6}$=3.75Ω
故答案为：（1）分压；（2）如图所示；（3）3.75．

点评 本题实质上即为描绘灯泡伏安特性曲线的实验，要注意明确实验中要求电流或电压从零调或要求调节范围大一些时，滑动变阻器应用分压式接法，同时注意灯泡内阻较小，应采用电流表外接法．