Question

18．如图所示，在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线将a、b、c、d、e、f、g和h按图甲所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．

（1）实验小组的同学首先测量并描绘出电源的路端电压U随电流I变化的图线如图乙中直线，则电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω（保留两位有效数字）；
（2）闭合开关后，若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度都能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是g导线断路，某同学排除故障后测绘出小灯泡的U-I特性曲线为如图乙所示曲线，小灯泡的电阻随温度的上升而增大；
（3）将与上面相同的两个小灯泡并联后接到上面的电源上，如图丙所示，每一只小灯泡的实际电功率是
1.0W（保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）根据电源U-I图象求出电源的电动势与内阻．
（2）滑动变阻器采用分压接法时电压表与电流表示数可以从零开始变化；分析图示图象分析答题．
（3）在坐标系内作出图象，求出灯泡两端的电压与通过灯泡的电流，然后求出功率．

解答 解：（1）由图可知，纵截距表示了电源电动势，有：E=3.0V，图线斜率的绝对值表示了电源的内阻，电源内阻：r=1.0Ω；
（2）调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电流表、电压表示数始终不能为零，说明滑动变阻器不能起到分压作用，所以是g断路，所绘曲线如下图所示，图线斜率逐渐增大，即小灯泡的电阻随温度的上升而增大；
（3）当两个小灯泡并联接到电源两端时，流过每个灯泡的电流为I，电路总电流为2I，所以电源路端电压随全电路电流变化是U=E-2Ir，作出其U-I图线如下图中的虚线，与灯泡U-I图线交点大致为U=1.1V，I=0.93A，所以一只灯泡的实际功率约：P=UI=1.1×0.93≈1.0W；
故答案为：（1）3.0；1.0；（2）g；增大；（3）1.0．

点评 本题考查了求电源电动势与内阻、实验电路分析、求灯泡电功率问题，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．