题目内容

5．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，除有一标有“2.5V，0.7W“的小 灯泡，干电池组（电动势3V，内阻6Ω）．导线和开关外．还有：
A．直流电流表0-0.3A-0.6A（内阻约为5Ω）
B．直流电压表0-3V-15V（内阻约为15kΩ）
C．滑动变阻器10Ω，2A
D．滑动变阻器1kΩ，0.5A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．
（1）电流表应选用0.3A量程，电压表应选用3V量程，滑动变阻器应选用C（用序号表示）．
（2）试将图3所示未完成连接器材连成实验电路．

（3）闭合开关后，某次测量时电压表的示数如图1所示，读数为2.20V．
（4）通过实验测得此小灯泡的U-I图象如图2所示，则可知小灯泡的电阻随着电压的增大而增大（选填“增大”，“减小”，“保持不变”），由图线可求得此灯泡在电压1.4V时，小灯泡的实际功率是0.31W（计算结果保留两位有效数字）．

分析 （1）明确实验原理，根据灯泡的额定值可明确对应的电流表和电压表；
（2）根据实验原理可明确对应的实物图；
（3）根据电压表的读数方法可明确对应的读数；
（4）根据图象可分析电阻的变化规律，由图象明确电压为1.4V时的电流，由P=UI可求得功率；

解答 解：（1）灯泡电压为2.5V，故电压表量程选择3V；灯泡的额定电流I=$\frac{0.7}{2.5}$=0.28A；故电流表选择0.3A量程；因本实验中采用分压接法，故滑动变阻器选择总阻值较小的C；
（2）本实验中应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法；则可画出对应的实物图如图所示；
（3）电压表量程为3V，则最小分度为0.1V，则读数为2.20V；
（4）U-I图象中图象的斜率表示电阻，由图可知，图象斜率随电压的增大而增大；故电阻随电压的增大而增大；
当电压为1.4V时，电流I=0.22A；则灯泡的实际功率P=UI=1.4×0.22=0.31W；
故答案为：（1）0.3A     3V    C；
（2）如图所示
（3）2.20
（4）增大   0.31

点评 本题考查描绘灯泡的伏安特性曲线实验的数据分析；当已知小灯泡的伏安特性曲线，要求其功率时，要再画出表示电源的U-I图象，则两图线的交点坐标即为小灯泡的实际电流与电压，然后根据P=UI求解．

练习册系列答案
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