Question

13．小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變化，因而引起功率變化．一研究性學習小組在實驗室通過實驗研究這一問題，實驗室備有的器材是：電壓表（0-3V，約3kΩ），電流表（0-0.6A，約0.1Ω），電池，開關，滑動變阻器，待測小燈泡，導線若干．實驗時，要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓．

（1）在如圖1的虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖
（2）根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)描繪出如圖2所示的U-I圖象，小燈泡電壓隨電流變化曲線，由此可知，小燈泡電阻R隨溫度T的關系是小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大．
（3）如果一電池的電動勢2V，內(nèi)阻2.5Ω．請你根據(jù)上述實驗的結果，確定小燈泡接在該電池的兩端，小燈泡的實際功率是0.41W．（結果請保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 本題（1）的關鍵是根據(jù)實驗要求電流從零調(diào)可知變阻器應采用分壓式接法，再根據(jù)小燈泡的電阻較小滿足電流表外接法條件可知電路應是外接分壓電路；題（2）根據(jù)電阻的定義結合斜率概念即可求解；題（3）在表示小燈泡的U-I圖象中同時作出表示電源的U-I圖象，讀出兩圖線的交點坐標即可求解．

解答 解：（1）由于實驗要求電流從零調(diào)，所以變阻器應采用分壓式接法；
由于小燈泡電阻較小，滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$，電流表應用外接法，實驗電路圖如圖所示：

（2）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，電阻R應等于U-I圖象上的點與原點連線斜率大小，由于斜率逐漸增大，所以小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大；
（3）在表示小燈泡的U-I圖象中同時作出表示電源的U-I圖象，如圖所示

讀出兩圖線的交點坐標為：I=0.39A，U=1.05V，
所以小燈泡消耗的實際功率為：P=UI=0.41W
故答案為：（1）如圖；（2）小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大；（3）0.41

點評 應明確：①當實驗要求電流從零調(diào)或當變阻器的全電阻遠小于待測電阻時，變阻器應采用分壓式接法；②當待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$時，電流表應用外接法，滿足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＜\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$時，電流表應用內(nèi)接法；③在表示小燈泡的U-I圖象中同時作出表示電源的U-I圖象，兩圖線的交點則表示通過小燈泡的實際電流與實際電壓．