Question

16．某同學利用如下實驗器材研究“小燈泡的伏安特性曲線”：電源（電動勢3V，內阻可忽略不計）、滑動變阻器（最大阻值10Ω）、電壓表、電流表、電鍵、小燈泡、導線若干．

（1）實驗過程中某次實驗時電壓表，電流表的指針指示位置如圖1所示，則電壓表的讀數為1.20V，電流表讀數為0.40A；
（2）根據實驗得到的數據作出小燈泡的U-I圖象如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）在圖3中把缺少的導線補全，連接成實驗電路；
（4）若按圖3正確連線后，合上電鍵，移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，其他完全正常，則可判斷是導線NE（填接線柱字母，如GH）發生斷路，此時的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是0.13W（保留兩位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）根據電表量程確定其分度值，然后根據指針位置讀出其示數．
（2）根據圖示圖象應用歐姆定律分析燈泡電阻隨電壓增大如何變化．
（3）根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后連接實物電路圖．
（4）滑動變阻器采用分壓接法時燈泡電阻兩端電壓與通過燈泡的電流可以從零開始變化，滑動變阻器采用限流接法時電壓與電流不能從零開始變化，根據題意分析電路故障；格局圖示圖象應用串聯電路特點求出燈泡電壓與電流，然后應用電功率公式求出燈泡的實際功率．

解答 解：（1）由圖示電壓表可知，其量程為3V，分度值為0.1V，示數為：1.20V；由圖示電流表可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數為0.40A；
（2）由圖示圖象可知，隨燈泡兩端電壓增大通過燈泡的電流增大，燈泡兩端電壓與電流的比值增大，即燈泡電阻增大．
（3）描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流需要從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；由于燈泡電阻較小遠小于電壓表內阻，電流表應采用外接法，電路圖如圖所示：

（4）合上電鍵，移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，說明燈泡實際功率不為零，燈泡兩端電壓不能從零開始變化，滑動變阻器實際采用了限流接法，由圖示電路圖可知，NE間導線斷路；
滑動變阻器采用限流接法時，當滑動變阻器阻值全部接入電路即滑動變阻器接入電路阻值為10Ω電路電流最小，燈泡實際功率最小，由圖示圖象可知，滑動變阻器阻值全部接入電路時通過燈泡的電流為0.25A，燈泡兩端電壓為0.5V，燈泡實際功率：P=UI=0.5×0.25≈0.13W；
故答案為：（1）1.20；0.40；（2）增大；（3）電路圖如圖所示；（4）NE；0.13．

點評 本題考查了電表讀數、實驗數據分析、連接實物電路圖、電路故障分析等問題；對電表讀數時要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線與電表刻度線要垂直；根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法是連接實物電路圖的關鍵．