Question

20．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：

I/A	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）在图甲框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、开关、导线若干；
（2）在图乙中画出小灯泡的I-U曲线．分析曲线可知小灯泡的电阻值随U变大而变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为1.5V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡L₂电流的两倍，则流过灯泡L₁的电流约为0.42 A．

Answer 1

分析 （1）电流、电压从0开始测起，知道滑动变阻器采用分压式接法，通过灯泡的电阻大小，分析其是大电阻还是小电阻，从而确定电流表的内外接．
（2）根据表格中的数据描点作图，用平滑曲线连接．
（3）将定值电阻等效到电源的内部，作出电源外电压和电流的关系图线，与U-I图线的交点的横纵坐标表示此时灯泡的电压和电流，根据P=UI求出小灯泡的实际功率．

解答 解：（1）因为电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡电阻属于小电阻，电流表采用外接法．电路图如图．
（2）根据描点法作图得出对应的I-U图象，则可知，图象的斜率表示电阻的倒数，则可知，电阻随电压的增大而增大；
（3）电阻R的电流是流过灯泡L₂电流的两倍，根据电阻的串并联可知，流过灯泡L₁的电流是L₂的三倍；同时灯泡L₁和L₂的电压之和为1.5V，由此结合小灯泡的U-I曲线可知流过灯泡L₂的电流约为0.14A．L₁的电流约为0.42A．
故答案为：（1）如图所示；（2）如图．变大；（3）0.42；

点评 在描绘小灯泡的U-I曲线的实验中，注意滑动变阻器分压、限流和安培表内接、外接方法的选择，以及根据小灯泡的U-I曲线求出灯泡的电压、电流值．注意第（3）中根据图象找出电流大小的基本方法．