Question

某同學為了研究一個小燈泡的燈絲電阻隨溫度的升高而變化的規(guī)律，用實驗得到下表所示的數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡的電流和電壓），則：

U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00
I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38		0.45	0.47	0.49	0.50

（1）當U=1.20V時對應的電流表如圖甲所示，其讀數(shù)為

 

A
（2）實驗中所用的器材有：
電壓表（量程3V，內阻約為2kΩ）
電流表量程（0.6A，內阻約為0.2Ω）
滑動變阻器（0～5Ω，1A）
電源、待測小燈泡、電鍵、導線若干．請在圖乙方框中畫出該實驗的電路圖
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出小燈泡的U-I曲線
（4）如果把這個小燈泡接直接接在一個電動勢為1.5V、內阻為2.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實際功率是

 

W（結果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）為測量多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻較小，遠小于電壓表內阻，電流表應采用外接法，據(jù)此作出實驗電路圖．
（2）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應用描點法作圖，作出小燈泡的伏安特性曲線．
（3）在小燈泡的伏安特性曲線上作出電源路端電壓與電路電流關系圖象，找出該圖象與燈泡伏安特性曲線交點所對應的電壓與電流值，由P=UI求出燈泡的實際功率．

解答：解：（1）電流表的指針對應的刻度超過1.4一個小格，因此可以讀作：0.42Ω
（2）由于小燈泡燈絲的電阻值遠小于電壓表的內阻，如：電壓為2.00V時，其阻值
R燈=

U

I

=

2.00

0.50

=4.0Ω，為減少由于電表接入電路引起的系統(tǒng)誤差，應采用電流表外接法．為使小燈泡兩端的電壓的變化范圍盡可能大，滑線變阻器應連接成分壓電路，實驗電路如圖乙所示．
（3）根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)在U-I坐標系中描點，并將這些數(shù)據(jù)點連接成一條平滑的曲線，如圖2所示．
（4）作出電源的U-I圖線，它與小燈泡的伏安特性曲線的交點坐標就是小燈泡的工作點，小燈泡的實際電流為0.33-0.35A電壓為0.80-0.82V，功率P=IU=0.27～0.28W．
故答案為：（1）0.42A（0.40A～0.42A都正確）   
（2）如圖乙所示                             （3）如圖丙所示                           （4）0.28W（0.25-0.32都正確）       

點評：本題考查了實驗電路的設計，設計實驗電路是實驗�？紗栴}，設計實驗電路的關鍵是根據(jù)題目要求確定滑動變阻器采用分壓接法還是采用限流接法，根據(jù)待測電路元件電阻大小與電表內阻間的關系確定電流表采用內接法還是外接法．