Question

20．某同学在研究标有“3V，0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到一组U和I的数据：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	0.20	0.60	1.00	1.40	1.80	2.20	2.60	3.00
I/A	0.020	0.060	0.100	0.140	0.170	0.190	0.200	0.205

（1）在方框内画出实验电路图；
（2）请在实物图中用铅笔补全其中的连线（电压表、电流表左接线柱为正，右接线柱为负）；
（3）在图3方格纸内画出I-U图线如图所示．根据I-U图线分析可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变后变大（填“变大”、“变小”或“不变”）；小灯泡工作电压为3V时，测得实际电功率为0.66W．

Answer 1

分析 （1）根据U、I的变化，判断电阻的变化．描绘小灯泡的伏安特性，电流电压从0开始测起，滑动变阻器采用分压式接法．灯泡的电阻较小，电流表采用外接法误差较小．
（2）根据实验原理图，连接实物图即可．
（3）由作出的伏安特性曲线利用公式可知图象的斜率的含义，从而由图象中得出电阻的变化；由坐标中数据可得出灯泡工作在3V下的电流，则由P=UI可求得灯泡的功率．

解答 解：（1）实验要求电表读数从零开始变化，并多次测出几组电流、电压值，滑动变阻器采用分压式接法，待测电阻与电压表和电流表内阻比较，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法误差较小．电路图如下图．
（2）描绘小灯泡的伏安特性，电流电压从0开始测起，滑动变阻器采用分压式接法．灯泡的电阻较小，电流表采用外接法误差较小．实物图连接如下图．
故答案如下图；

（3）由I=$\frac{U}{R}$可知，图象上某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率先不变后越来越小，故说明电阻先不变后增大．
由图可知，当电压为3V时，灯泡中的电流I=0.22A，故灯泡的功率P=UI=3×0.22=0.66W；
故答案为你：（1）电路图如图所示；（2）实物电路图如图所示；（3）先不变后变大；0.66．

点评 本实验要求掌握测量伏安特性曲线的方法；并掌握滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，电流表内外接的区别．