Question

（9分）（2012丹東四校協作體摸底調研）小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大，因而引起功率變化。一研究性學習小組在實驗室通過實驗研究這一問題，實驗室備有的器材是：電壓表（0-3V，約3kΩ），電流表（0-0.6A，約0.1Ω），電池，開關，滑動變阻器，待測小燈泡，導線若干。實驗時，要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓。

   （1）在虛線框內畫出實驗電路圖

  

（2）根據實驗測得數據描繪出如圖乙所示的U-I圖象，小燈泡電壓隨電流變化曲線，由此可知，小燈泡電阻R隨溫度T的關系是       。

（3）如果一電池的電動勢2V，內阻2.5Ω。請你根據上述實驗的結果，確定小燈泡接在該電池的兩端, 小燈泡的實際功率是______W。

 

Answer 1

【答案】

（1）實驗電路圖如圖所示。               

（2）小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大  （2分）

（3）0.44  （3分）（0.39—0.48都得分）

【解析】根據題目要求，小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓，應該設計成分壓電壓；由于小燈泡電阻不大，電流表內接。設計的實驗電路原理圖如圖所示。由小燈泡電壓隨電流變化曲線可知，圖線上點的縱橫坐標比值隨電流的增大而增大，說明小燈泡的電阻R隨電流的增大而增大。而電流增大則導致燈絲溫度升高，所以小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大。在題給的小燈泡電壓隨電流變化曲線上作出電池的伏安特性曲線，該曲線與小燈泡電壓隨電流變化曲線的交點對應的縱橫坐標值（0.40，1.10）即為小燈泡的電壓和電流，小燈泡的實際功率是P=UI=1.10×0.40W=0.44W。