题目内容
（2009?上海模拟）如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图．
（1）在左下框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0-50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干．
（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内电阻为1.5Ω，定值电阻R=18Ω，则接入
（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为
（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为
（1）在左下框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0-50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干．
（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内电阻为1.5Ω，定值电阻R=18Ω，则接入
甲
甲
（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些．（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为
0.15
0.15
W．（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为
0.26
0.26
W．分析：测量小灯泡的伏安特性曲线，电流、电压需从零开始测起，所以滑动变阻器需采用分压式接法，无法判断灯泡的内阻与电流表、电压表内阻的关系，所以电流表采取内接和外接都可以．
作出电动势为1.5V，内阻为2.0Ω的外电压与电流关系图线，与小灯泡伏安特性曲线的交点所对应的电压和电流为小灯泡的实际电压和电流，根据P=UI求出小灯泡的实际功率．
作出电动势为1.5V，内阻为2.0Ω的外电压与电流关系图线，与小灯泡伏安特性曲线的交点所对应的电压和电流为小灯泡的实际电压和电流，根据P=UI求出小灯泡的实际功率．
解答：解：（1）电流电压需从零测起，所以滑动变阻器采用分压器接法．（如图）
（2）甲电路中，因电源电压为1.5V，如这个电压全加在灯泡上，则由灯泡灯丝电阻的U-I图线可知灯泡的电流值0.25A，此时的灯泡阻值为：RL=6Ω，而实际上，由于电池由内阻，相当于一个1.5Ω的电阻与灯泡串联，则灯泡两端的电压小于1.5V，由U-I图线可知，灯泡的电阻值会小于6Ω，所以甲电路中的电流I甲＞
=0.2A；乙电路中，因电源电压为4.5V，如这个电压全加在定值电阻和电池的内阻上，则电路中的电流I2=
=0.2A；而实际上，由于电池的内阻、定值电阻和灯泡是串联，电路中的总电阻值会变大，则乙电路中的实际电流I乙会小于I2；
由此分析可知，甲电路上灯泡中的电流会比乙电路上灯泡中的电流大，所以小灯泡较亮些．
（3）设电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I． 在这个闭合电路中，有
E=U+I（R+3r）
代入数据并整理得，U=4.5-22.5I
这是一个直线方程，把该直线在题U-I图上画出，如图所示
这两条曲线的交点为U=1V、I=0.15A，同时满足了电路结构和灯泡的要求，
灯泡的实际功率P=UI=1×0.15=0.15W
（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，
设每个电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I． 在这个闭合电路中，有
E=2U+3Ir
代入数据并整理得，U=2.25-2.25I
这是一个直线方程，把该直线在题U-I图上画出，如图所示
这两条曲线的交点I=0.24A，
电源内部的发热功率为P=I2?3r=0.26w
故答案为：（1）如图，
（2）甲
（3）0.15
（4）0.26
（2）甲电路中，因电源电压为1.5V，如这个电压全加在灯泡上，则由灯泡灯丝电阻的U-I图线可知灯泡的电流值0.25A，此时的灯泡阻值为：RL=6Ω，而实际上，由于电池由内阻，相当于一个1.5Ω的电阻与灯泡串联，则灯泡两端的电压小于1.5V，由U-I图线可知，灯泡的电阻值会小于6Ω，所以甲电路中的电流I甲＞
| U |
| R+r |
| U′ |
| R+3r |
由此分析可知，甲电路上灯泡中的电流会比乙电路上灯泡中的电流大，所以小灯泡较亮些．
（3）设电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I． 在这个闭合电路中，有
E=U+I（R+3r）
代入数据并整理得，U=4.5-22.5I
这是一个直线方程，把该直线在题U-I图上画出，如图所示
这两条曲线的交点为U=1V、I=0.15A，同时满足了电路结构和灯泡的要求，
灯泡的实际功率P=UI=1×0.15=0.15W
（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，
设每个电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I． 在这个闭合电路中，有
E=2U+3Ir
代入数据并整理得，U=2.25-2.25I
这是一个直线方程，把该直线在题U-I图上画出，如图所示
这两条曲线的交点I=0.24A，
电源内部的发热功率为P=I2?3r=0.26w
故答案为：（1）如图，
（2）甲
（3）0.15
（4）0.26
点评：解决本题的关键掌握滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，本题的难点在于球灯泡的时间功率，因为灯泡的电流随电压的变化而变化，只能通过作图法解决．
练习册系列答案
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