Question

13．某同学使用如下器材：电源E（电动势为12V），电压表V（量程为0～15V，内电阻约为15kΩ），电流表A（量程为0～100mA．内电阻约为10Ω），滑动变阻器（最大阻值为50Ω），单刀单掷开关，导线若干，现测出了一个小灯泡的伏安特性曲线，如图1所示，已知小灯泡的额定电压为12V．
（1）请在图2虚线框中画出此实验电路．
（2）根据设计的电路图在图3的实物上连线．
（3）由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P_额=1.14W，小灯泡的电阻的变化特征为灯泡电阻随温度升高而增大．

Answer 1

分析 （1）描绘灯泡伏安特性曲线，滑动变阻器要采用分压接法，电流表采用外接法，据此作出电路图．
（2）根据电路图连接实物电路图．
（3）由图象求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率；根据图示图象分析灯泡电阻变化规律．

解答 解：（1）因做描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电流与电压从零调，故滑动变阻器应用分压式，
又小灯泡的电阻远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，实验电路图如图所示：

（2）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（3）由图象可知，当小灯泡电压为12V时，电流为95mA，
所以小灯泡的额定功率为P=UI=12×0.095W=1.14W；
由图示图象可知，随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，
灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，灯泡电阻增大；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）实物电路图如图所示；（3）1.14；灯泡电阻随温度升高而增大．

点评 要熟记电学实验基本要求：伏安法测电阻时注意电流表内外接法的选择方法，当待测电阻值远小于电压表内阻时，电流表用外接法；当待测电阻值远大于电流表内阻时，电流表用内接法．在要求电流或电压值从零调时，滑动变阻器应用分压式，此时应选阻值小的变阻器．