Question

20．小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大，某同學為研究這一現象，用實驗得到如下數據（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：

I/A	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）在圖甲框中畫出實驗電路圖．可用的器材有：電壓表、電流表、滑動變阻器（變化范圍0～10Ω）、電源、小燈泡、開關、導線若干；
（2）在圖乙中畫出小燈泡的I-U曲線．分析曲線可知小燈泡的電阻值隨U變大而變大 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；

（3）如圖丙所示，用一個定值電阻R和兩個上述小燈泡組成串并聯電路，連接到內阻不計、電動勢為1.5V的電源上．已知流過電阻R的電流是流過燈泡L₂電流的兩倍，則流過燈泡L₁的電流約為0.42 A．

Answer 1

分析 （1）電流、電壓從0開始測起，知道滑動變阻器采用分壓式接法，通過燈泡的電阻大小，分析其是大電阻還是小電阻，從而確定電流表的內外接．
（2）根據表格中的數據描點作圖，用平滑曲線連接．
（3）將定值電阻等效到電源的內部，作出電源外電壓和電流的關系圖線，與U-I圖線的交點的橫縱坐標表示此時燈泡的電壓和電流，根據P=UI求出小燈泡的實際功率．

解答 解：（1）因為電壓和電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，燈泡電阻屬于小電阻，電流表采用外接法．電路圖如圖．
（2）根據描點法作圖得出對應的I-U圖象，則可知，圖象的斜率表示電阻的倒數，則可知，電阻隨電壓的增大而增大；
（3）電阻R的電流是流過燈泡L₂電流的兩倍，根據電阻的串并聯可知，流過燈泡L₁的電流是L₂的三倍；同時燈泡L₁和L₂的電壓之和為1.5V，由此結合小燈泡的U-I曲線可知流過燈泡L₂的電流約為0.14A．L₁的電流約為0.42A．
故答案為：（1）如圖所示；（2）如圖．變大；（3）0.42；

點評 在描繪小燈泡的U-I曲線的實驗中，注意滑動變阻器分壓、限流和安培表內接、外接方法的選擇，以及根據小燈泡的U-I曲線求出燈泡的電壓、電流值．注意第（3）中根據圖象找出電流大小的基本方法．