Question

（2009?上海模擬）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電壓與電流的關(guān)系．可用的器材如下：電源（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻1Ω）、電鍵、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖象如圖a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”）．
（2）根據(jù)圖a，在圖b中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)電路（其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓）．
（3）若某次連接時(shí)，把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間，合上電鍵，任意移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅，則此時(shí)的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是

0.32W（0.30～0.34都對）

W（本小題若需要作圖，可畫在圖a中）．

Answer 1

分析：在小燈泡的U-I圖象中，圖象上的與原點(diǎn)連線的斜率表示小燈泡電阻的大小，所以小燈泡電阻隨電流的最大而增大；本題的難點(diǎn)是當(dāng)把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間時(shí)，滑動(dòng)變阻器的連接情況：的滑動(dòng)觸頭打到最左端或最右端時(shí)變阻器均短路，此時(shí)小燈泡功率最大，的滑動(dòng)觸頭在中間時(shí)，變阻器的有效電阻最大．

解答：解：（1）根據(jù)歐姆定律R=

U

I

知，小燈泡的電阻隨電壓增大而增大．
（2）由于小燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，電流表應(yīng)用外接法；又電流與電壓從零逐漸增大，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，實(shí)物圖如圖，

（3）若把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間，則當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭在變阻器中間時(shí)阻值最大R=

10

2

=5Ω，此時(shí)小燈泡功率最小，把變阻器與電源內(nèi)阻看成為等效電源的內(nèi)阻，其電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻為6Ω，則短路電流

I

短

=

3

6

=0.5A，在小燈泡的U-P圖象中，連接U=3V與I=0.5A兩點(diǎn)，畫出表示電源的U-I圖象，如圖，讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為U=0.88V，I=0.35A，則小燈泡的最小功率為P=UI=0.32W（0.30～0.34都對）．

故答案為（1）增大
        （2）如圖
        （3）0.32W（0.30～0.34都對）

點(diǎn)評：當(dāng)已知小燈泡的伏安特性曲線，要求其功率時(shí)，要再畫出表示電源的U-I圖象，則兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)即為小燈泡的實(shí)際電流與電壓，然后根據(jù)P=UI求解．