Question

18．小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大．某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)得到如表數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：

I/A	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）在答題卷中的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．可用的器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器（變化范圍0-10Ω）、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干．
（2）在答題卷中的坐標(biāo)圖中畫(huà)出小燈泡的U-I曲線．
（3）某電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω．將本題中的燈泡接在該電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是0.28W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象，根據(jù)圖象分析亮度與燈絲電阻的關(guān)系．
（3）在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象，圖象的交點(diǎn)即為工作點(diǎn)，然后求出功率．

解答 解：（1）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡電阻約為幾歐姆，電壓表內(nèi)阻約為幾千歐姆甚至幾萬(wàn)歐姆，電流表內(nèi)阻約為零點(diǎn)幾歐姆，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象如圖所示，

由圖象可知，隨燈泡電壓增大，燈泡電流增大，燈泡實(shí)際功率增大，燈泡變亮，燈泡電壓與電流比值變大，燈絲電阻增大．
（3）在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象如圖所示，

由圖象可知，燈泡兩端電壓U=0.8V，電流I=0.349，燈泡實(shí)際功率P=UI=0.8×0.349≈0.28W
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）圖象如圖所示；（3）0.28

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、作圖象、求燈泡實(shí)際功率與電源效率問(wèn)題，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法；作出燈泡的U-I圖象與電源U-I圖象是求出燈泡實(shí)際功率與電源效率的前提與關(guān)鍵．