Question

11．小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的而變大．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）在左下框中畫出實驗電路圖．可用的器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器（變化范圍0-10Ω）、電源、小燈泡、電鍵、導線若干．
（2）在圖1中畫出小燈泡的U-I曲線．

（3）某電池的電動勢是1.5V，內阻是2.0Ω．問：將本題中的燈泡接在該電池兩端，小燈泡的實際功率是W？（簡要寫出求解過程；若需作圖，可直接畫在圖2的方格圖中）

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器采用分壓式接法；小燈泡電阻較小，故采用電流表的外接法；
（2）利用描點法作圖，在坐標系中先畫出各個點，然后用一條平滑的曲線連接；
（3）先畫出電源的路端電壓與電流關系圖線，兩線的交點對應的電壓和電流就是實際電壓和電流．

解答 解：（1）需要電源、導線、電鍵、小燈泡、滑動變阻器、電壓表和電流表；由于電壓要從零開始連續調節，故滑動變阻器采用分壓式接法；小燈泡電阻較小，故采用安培表外接法，電路圖如下左邊圖所示：

（2）根據描點法作圖，得到如上右圖所示；
（3）電源的電動勢為1.5V，電流與路段電壓的關系式為：U=E-Ir=1.5-2r
在上圖中作出電流與路段電壓的圖線，由圖可知，交點坐標即為小燈泡的實際電壓和電流分別為0.80V和0.35A，故功率為：P=UI=0.80×0.35=0.28W．
故答案為：（1）如圖所示；（2）如圖所示；（3）0.28

點評 本題考查描繪燈泡伏安特性曲線的實驗方法，關鍵要先畫出小燈泡的伏安特性曲線和電源的路端電壓與電流關系圖線，根據交點得到電源的實際輸出電壓，再計算電功率．