Question

2．某同學用圖1所示的實物電路，描繪額定電壓為4.0V的小燈泡的伏安特性曲線，并研究小燈泡實際功率及燈絲溫度等問題．

①根據(jù)如圖2的實物圖，在如圖2的虛線框內(nèi)畫出電路圖．
②根據(jù) I-U 圖線（圖3），可確定小燈泡在電壓為2.0V時實際功率為0.60 W．

③已知小燈泡燈絲在27℃時的電阻是6.0Ω，并且小燈泡燈絲電阻值 R 與燈絲溫度 t 的關(guān)系為 R=k（273+t），k 為比例常數(shù)．根據(jù) I-U 圖線，估算該燈泡正常工作時燈絲的溫度約為227℃．

Answer 1

分析 ①明確當要求電壓或電流從零調(diào)時滑動變阻器必須用分壓式接法，當待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻時，電流表應用外接法．
②根據(jù)伏安特性曲線可明確2V的電流，再由P=UI可求得燈泡的功率；
③根據(jù)小燈泡燈絲在27℃時的電阻是6.0Ω，通過小燈泡燈絲電阻值 R 與燈絲溫度 t 的關(guān)系為 R=k （ 273+t ），得出溫度為227℃時電阻，再根據(jù)I-U 圖線求解．

解答 解：①由實物圖可知，滑動變阻器應用分壓式接法；電流表應用外接法，故原理圖如圖所示；

②由圖可知，當電壓為2.0V時，電流為0.38A，則功率P=UI=2.0×0.3=0.60W；
③小燈泡燈絲在27℃時的電阻是6.0Ω，根據(jù) R=k （ 273+t ）得
k=0.02；
由圖可知，當達到額定電壓4V時電流約為0.4A，則電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4}{0.4}$=10Ω
則由R=k （ 273+t ）可得：
t=227℃
故答案為：①如圖所示；
②0.76；
③227

點評 本題考查小燈泡伏安特性曲線的描繪實驗，要注意明確本實驗中一般采用滑動變阻器分壓接法和電流表外接法；同時注意掌握根據(jù)伏安特性曲線分析問題的基本思路和方法．