Question

为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率．实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V,1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.
(1)准备使用的实物电路如图甲所示．请将滑动变阻器接入电路的正确位置．(用笔画线代替导线)

(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻，电路中的电阻R₁应选________ Ω的定值电阻．
(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．
(4)小明处理数据后将P、U²描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图乙所示．请指出图象中不恰当的地方．

Answer 1

(1)如图所示　(2)10　(3)电池

(4)图线不应画为直线；横坐标的标度选择不合适．

(1)从P－U²图象上描出的点可知，小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大，故滑动变阻器采用分压电路．根据P＝IU知，通过小灯泡的最大电流I＝＝0.6 A，故电流表选0～0.6 A的量程．实物电路如答案中图所示．
(2)由小灯泡规格可知，小灯泡允许通过的最大电流为0.6 A，故要求接入R₁后，电路中的总电流要不小于0.6 A，根据I＝得总电阻R＝＝Ω＝20 Ω，故R₁应选10 Ω的定值电阻．
(3)为了实验仪器的安全，防止电源短路及误将电源与其他电路接通，所以断开开关后，先拆除电池两端的导线，再拆除其他导线．
(4)本试验中为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，而电功率P和电压U²图线的斜率代表电阻的倒数，而小灯泡的电阻随温度的升高而增大，而小灯泡在电压较低时，温度随电压的变化比较明显，图线弯曲的变化趋势正反映了这一变化，这也是本实验要研究的规律，若采用直线，则有悖于这一规律，当然不合实际；从图像看：图像的横向只占据了方格纸近一半，说明横坐标的标度选取的不恰当。