Question

有一個小燈泡上標有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測量這個小燈泡的伏安特性曲線．器材如圖．
電壓表V （0-5V，內(nèi)阻約10kΩ）
電流表A（0-0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω）
滑動變阻器R （0-10Ω，2A）
學(xué)生電源（直流6V）、開關(guān)及導(dǎo)線

（1）為使實驗誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)；請在下面的方框中畫出實驗電路圖．
（2）某同學(xué)通過實驗得到的數(shù)據(jù)畫出了該燈泡的伏安特性曲線，如圖所示，若用電動勢為4.0V、內(nèi)阻為8Ω的電源直接給該小燈泡供電，則該小燈泡的實際功率是

0.42

W．（保留2位有效數(shù)字）
（3）P為上圖中圖線上的一點，PN為圖線上P點的切線、PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是

AC

A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小
C．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻約為5.33Ω
D．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻約為24.0Ω

Answer 1

分析：（1）根據(jù)滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用，結(jié)合題意選擇滑動變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內(nèi)阻間的大小關(guān)系確定電流表的接法．
（2）畫出電源的U-I曲線，與小燈泡伏安曲線的交點對應(yīng)的電壓和電流即為此時小燈泡的實際電壓與電流，根據(jù)P=UI即可求得實際功率；
（3）根據(jù)電阻的定義R=

U

I

，電阻等于圖線上的點與原點連線的斜率的倒數(shù)，斜率逐漸減小，電阻逐漸增大．對應(yīng)P點，燈泡的電阻等于過P點的切線斜率的倒數(shù)．

解答：解：（1）燈泡內(nèi)阻R=

U2

P

=8Ω，電壓表遠大于燈泡內(nèi)阻，應(yīng)采用電流表外接法；
而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動變阻器，
電路圖如圖所示：

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，則有U=4-8I，畫出U-I圖象如圖所示；

交點對應(yīng)的電壓與電流即為小燈泡此時的實際電壓與電流，所以小燈泡兩端電壓為1.2V，電流I=O.35A，
所以實際功率為P=UI=1.2×0.35W=0.42W
（4）A、B、圖線的斜率逐漸減小，說明電阻逐漸增大．故A正確，B錯誤；
C、D、對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R=

U

I

=

2.4

0.45

Ω=5.33Ω，故C正確，D錯誤；
故選AC；
故答案為：（1）如圖所示；（2）0.42 W；（3）AC．

點評：本題考查實驗中的儀表的接法以及如何電阻伏安特性曲線和電源的伏安特性曲線的聯(lián)系與區(qū)別；應(yīng)注意滑動變阻器分壓及限流接法的區(qū)別及應(yīng)用，同時還應(yīng)明確內(nèi)外接法的不同及判斷．