Question

4．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，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	0.35	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1中画出实验电路图，可用的器材：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0-10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．
②在图2中画出小灯泡的U-I曲线；
③如果一电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω，如果本题中的灯泡接在该电池两端，根据图象（体现在图上），小灯泡的实际功率是0.28W．

Answer 1

分析 （1）伏安法测灯泡电阻，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，电压表并联在灯泡两端，据此作出电路图．
（2）由表中数据由描点法可得出小灯泡的伏安特性曲线．
（3）在伏安特性曲线中作出电源的图象，图中的交点为灯泡的工作点，读出对应的电流和电压，由P=UI可求得实际功率．

解答 解：（1）本实验中要多测几组数据；故滑动变阻器应采用分压接法；同时因灯泡内阻较小；故应采用电流表外接法；原理图如图所示；
（2）根据表格中的数据由描点法可得图象为：
根据实验得到的数据在U-I坐标系中描点，并将这些数据点连接成一条平滑的曲线，如图所示．

（2）作出电源的U-I图线，它与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标就是小灯泡的工作点，小灯泡的实际电流为0.35A，电压为0.80V，
功率P=IU=0.8V×0.35A=0.28W．

故答案为：（1）如图所示；（2）如图所示；（3）0.28．

点评 本题考查了实验电路的设计、作图象、求灯泡功率，设计实验电路是实验常考问题，知道实验原理是正确设计实验电路的关键，要掌握用图象法处理实验数据的方法．