Question

【題目】某同學研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小燈泡（額定電壓，額定電流）；電壓表V（量程，內阻）；電流表A（量程，內阻）；固定電阻（阻值）；滑動變阻器（阻值）；電源（電動勢，內阻不計）；開關；導線若干．

（1）實驗中，電壓表的量程偏小，需要將電壓表與固定電阻串聯，改裝后的電壓表的量程為_______．

（2）實驗要求能夠實現在的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖________．

（3）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示．由實驗曲線可知，當小燈泡兩端的電壓為時，小燈泡的電阻為__________ （保留兩位有效數字），隨著小燈泡兩端電壓的增加小燈泡的電阻__________（填“增大”“不變”或“減小”），燈絲的電阻率__________（填“增大”“不變”或“減小”）．

（4）用另一電源（電動勢，內阻）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調節滑動變阻器的阻值，可以改變小燈泡的實際功率．閉合開關，在的變化范圍內，小燈泡的最小功率為__________ ．（結果均保留位小數）

Answer 1

【答案】 （1）4V （2）見解析 （3）； 增大； 增大 （4）0.39W

【解析】（1）依據電表改裝的特點，故．

（2）因小燈泡電壓需從開始測至，則燈泡需從滑動變阻器部分電阻串聯，因電壓表量程為，不滿足電壓測量需求，故將定值電阻與電壓表串聯以增大電壓表量程（量程大于），又因為，故電流表外接，即可實現題目要求．

（3）依據歐姆定律，故代入圖象的數字．由圖象知隨電流的增加，小燈泡的電阻增大，由于小燈泡的燈絲長度與橫截面積不變，則根據可得燈絲的電阻率增大．

（4）當滑動變阻器全部接入電路中時，根據公式，其中， ， ，因此獲得公式，將其所對應直線放入圖（a）可得此時， ，求得小燈泡最小功率為．