Question

和蓓同學(xué)用常規(guī)器材研究標有“2.5V 0.3A”字樣的小燈泡兩端的電壓和通過其電流的關(guān)系，先選擇合理的電路再正確連線，閉合開關(guān)進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表所示．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
電壓U/V	0	0.10	0.20	0.40	0.60	1.00	1.60	1.80	2.20	2.50
電流I/A	0	0.08	0.14	0.18	0.19	0.22	0.26	0.28	0.30	0.32

（1）在甲圖虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖（圖中電源和開關(guān)已畫好）
（2）在乙圖坐標系中，選取適當?shù)臉硕�，畫出小燈泡的U-I圖線
（3）經(jīng)分析可得出：當小燈泡中電流為零時，電阻約為

 

Ω，當U=2.00V時，電阻約為

 

Ω，其阻值不同的原因是

 

．
（4）若將該燈泡與阻值為l0Ω的電阻串聯(lián)后接在電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源兩端，則小燈泡實際消耗的功率約為

 

W．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是根據(jù)數(shù)據(jù)表可知電流從零調(diào)，所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，再根據(jù)小燈泡電阻遠小于電壓表內(nèi)阻可知，電流表應(yīng)用外接法；題（2）的關(guān)鍵是選取標度時，盡量讓坐標點充滿整個坐標紙；題（3）的關(guān)鍵是根據(jù)U-I圖象求出電流較小時對應(yīng)的電阻即可；題（4）的關(guān)鍵是在小燈泡的U-I圖象中，再畫出定值電阻（斜率為10即可）的圖線，只要找到當電流取到某個值時，小燈泡的電壓與定值電阻的電壓之和等于3V即可求解．

解答：解：（1）由數(shù)據(jù)表可知，電流從零調(diào)，所以滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，又由于待測電阻電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：

（2）畫出的U-I圖線如圖所示：

（3）根據(jù)R=

U

I

可知，電流為零時電阻為：R=

0.05

0.03

=1.7Ω，
當U=2.00V時，可讀出I=0.29A，所以對應(yīng)的電阻為：R=

2.00

0.29

=6.9Ω（6.5～7.2均可），由電阻定律可知，阻值不同的原因是燈泡電阻隨溫度升高而增大．
（4）若將該燈泡與阻值為l0Ω的電阻串聯(lián)后接在電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源兩端，可在上面的U-I圖象中再畫出10Ω電阻的圖線，如圖所示，
由圖象可讀出當電流I=0.21A時，小燈泡電壓為0.9V，定值電阻電壓為2.1V，它們電壓之和為3.0v，所以當小燈泡與10Ω的電阻串聯(lián)時，小燈泡的功率為：P=UI=0.21×0.9W=0.19W

故答案為：（1）如圖
         （2）如圖
         （3）1.7，6.9，燈泡電阻隨溫度升高而增大
         （4）0.19

點評：在電學(xué)實驗中，若要求電流從零調(diào)，則滑動變阻器必須采用分壓式接法，當待測電阻遠小于電壓表內(nèi)阻時，電流表應(yīng)采用外接法；當遇到求解一個定值電阻與U-I圖象是曲線的小燈泡串聯(lián)時，只要找到電流為某值時，它們對應(yīng)的電壓之和等于總電壓即可．