Question

和蓓同学用常规器材研究标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡两端的电压和通过其电流的关系，先选择合理的电路再正确连线，闭合开关进行实验，得到的数据如下表所示．

次数	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
电压U/V	0	0.10	0.20	0.40	0.60	1.00	1.60	1.80	2.20	2.50
电流I/A	0	0.08	0.14	0.18	0.19	0.22	0.26	0.28	0.30	0.32

（1）在甲图虚线框内画出实验电路图（图中电源和开关已画好）
（2）在乙图坐标系中，选取适当的标度，画出小灯泡的U-I图线
（3）经分析可得出：当小灯泡中电流为零时，电阻约为

 

Ω，当U=2.00V时，电阻约为

 

Ω，其阻值不同的原因是

 

．
（4）若将该灯泡与阻值为l0Ω的电阻串联后接在电动势E=3V、内阻不计的电源两端，则小灯泡实际消耗的功率约为

 

W．

Answer 1

分析：本题（1）的关键是根据数据表可知电流从零调，所以滑动变阻器应采用分压式接法，再根据小灯泡电阻远小于电压表内阻可知，电流表应用外接法；题（2）的关键是选取标度时，尽量让坐标点充满整个坐标纸；题（3）的关键是根据U-I图象求出电流较小时对应的电阻即可；题（4）的关键是在小灯泡的U-I图象中，再画出定值电阻（斜率为10即可）的图线，只要找到当电流取到某个值时，小灯泡的电压与定值电阻的电压之和等于3V即可求解．

解答：解：（1）由数据表可知，电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，又由于待测电阻电阻远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：

（2）画出的U-I图线如图所示：

（3）根据R=

U

I

可知，电流为零时电阻为：R=

0.05

0.03

=1.7Ω，
当U=2.00V时，可读出I=0.29A，所以对应的电阻为：R=

2.00

0.29

=6.9Ω（6.5～7.2均可），由电阻定律可知，阻值不同的原因是灯泡电阻随温度升高而增大．
（4）若将该灯泡与阻值为l0Ω的电阻串联后接在电动势E=3V、内阻不计的电源两端，可在上面的U-I图象中再画出10Ω电阻的图线，如图所示，
由图象可读出当电流I=0.21A时，小灯泡电压为0.9V，定值电阻电压为2.1V，它们电压之和为3.0v，所以当小灯泡与10Ω的电阻串联时，小灯泡的功率为：P=UI=0.21×0.9W=0.19W

故答案为：（1）如图
         （2）如图
         （3）1.7，6.9，灯泡电阻随温度升高而增大
         （4）0.19

点评：在电学实验中，若要求电流从零调，则滑动变阻器必须采用分压式接法，当待测电阻远小于电压表内阻时，电流表应采用外接法；当遇到求解一个定值电阻与U-I图象是曲线的小灯泡串联时，只要找到电流为某值时，它们对应的电压之和等于总电压即可．