Question

8．某學習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖甲所示，現已完成部分導線的連接．

（1）實驗要求滑動變阻器的 滑片從左到右移動過程中，電流表的示數從零開始逐漸增大．請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接；
（2）某次測量，電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表的示數為0.44A
（3）該小組描繪的伏安特性曲線如圖丙所示，根據圖線判斷，將2只相同的小電珠并聯后，直接與電動勢為3V、內阻為2歐的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為1.13W（保留兩位小數）

Answer 1

分析 （1）根據題意確定滑動變阻器的接法，然后連接實物電路圖．
（2）根據圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數．
（3）當內外電阻相等時電源的輸出功率最大，即小電珠的總功率最大，由圖示圖象求出此時電珠兩端電壓與電流，由歐姆定律求出電珠的電阻，然后求出燈泡的個數，應用功率公式可以求出小電珠的總功率．

解答 解：（1）滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數從零開始逐漸增大，則滑動變阻器采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（2）由圖乙所示電流表可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數為0.44A．
（3）電源內阻為2歐姆，當外電路電阻與電源內阻相等，即燈泡并聯總電阻為2歐姆時燈泡的總功率最大，
由于內外電阻相等，則內外電壓相等，電源電動勢為3V，則路端電壓為1.5V，由圖丙所示圖象可知，
電壓為1.5V時通過小電珠的電流為0.375A，此時小電珠的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5}{0.375}$Ω=4Ω，2只小電珠的并聯阻值為2Ω，
因此需要2只小電珠并聯，此時小電珠的總功率：P=2UI=2×1.5×0.375≈1.13W．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）0.44；（3）2；1.13．

點評 本題考查了連接實物電路圖、電流表讀數、求燈泡個數、求燈泡總功率；當電壓與電流從零開始變化時滑動變阻器只能采用分壓接法，根據題意確定滑動變阻器的接法是正確連接實物電路圖的前提與關鍵．