Question

20．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，因而引起功率变化．一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（0-3V，约3kΩ），电流表（0-0.6A，约0.1Ω），电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干．实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压．
（1）在图1虚线框内画出实验电路图
（2）根据实验测得数据描绘出如图2所示的U-I图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度T的关系是小灯泡电阻随温度升高而增大．
（3）如果一电池的电动势2V，内阻2.5Ω．请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是0.22W．（结果请保留两位有效数字）

Answer 1

分析 ①小灯泡的伏安特性曲线实验应采用滑动变阻器的分压接法、电流表外接法；
②金属导体的电阻率随温度的增大而增大，小灯泡温度升高后，电阻增大；
③在坐标轴作出小灯泡U-I特性曲线，两线的交点为为泡的工作点，由图可知灯泡的电流，由P=UI可求得灯泡的实际功率．

解答 解：（1）测定小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从零开始变化，并且要多测几组数据，故应采用滑动变阻器的分压接法；因小灯泡的内阻较小，故应采用电流表外接法；如图所示；

  （2）由图可知，随电压的增大，电阻越来越大，其原因是，电压越大，温度将越高，灯泡的电阻将增大；
（3）设小电珠的电压和电流分别为U，I
根据闭合电路欧姆定律得1.5=U+2.5I
U=1.5-2.5I
在图象中做出U-I曲线，

两图的交点为灯泡的工作点；
由图可知，此是灯泡两端的电压为0.7V，电流为0.32A；故功率P=UI=0.7×0.32=0.22W；
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡电阻随温度升高而增大；（3）0.22

点评 本题考查测小灯泡的伏安特性曲线的实验，要注意明确本实验采用的滑动变阻器的分压接法，同时要注意明确伏安特性曲线的正确应用，明确灯泡电阻的变化情况．