Question

17．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪小燈泡的伏安特性曲線，可用的器材如下：電源（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω）、電鍵、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為20Ω）、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干．（電壓表和電流表均視為理想電表）

（1）在圖甲中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)的電路．
（2）開(kāi)關(guān)閉合前變阻器的滑片應(yīng)置于左端（填“左”或“右”）
（3）實(shí)驗(yàn)中得到了小燈泡的U-I圖象如圖乙所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大（選填“增大”“減小”或“不變”）．另外，當(dāng)I=0.5A時(shí)，小燈泡的電阻R=4.4Ω．
（4）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，小燈泡獲得的最小功率是0.33W．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)電路圖；明確燈泡電阻的性質(zhì)；
當(dāng)通過(guò)燈泡的電流最小時(shí)，燈泡實(shí)際功率最小，分析圖示電路結(jié)構(gòu)，確定滑片在什么位置時(shí)燈泡實(shí)際功率最小，在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源U-I圖象，然后根據(jù)圖象應(yīng)用電功率公式求出燈泡實(shí)際功率．

解答 解：（1）由圖甲可知，電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)的，因此滑動(dòng)變阻器采用的是分壓接法，由于燈泡電阻較小，因此安培表需要外接，
由此可正確連接實(shí)物圖如圖所示：

（2）開(kāi)關(guān)閉合前變阻器的滑片應(yīng)置于左端，使得小燈泡的電壓從零開(kāi)始增大．
（3）根據(jù)歐姆定律R=$\frac{U}{I}$知，小燈泡的電阻隨電壓增大而增大．
當(dāng)I=0.5A時(shí)，小燈泡的電阻R=$\frac{2.2}{0.5}$=4.4Ω
（4）由電路圖可知，把a(bǔ)b間的導(dǎo)線誤接在ac之間時(shí)，滑動(dòng)變阻器左右兩部份電阻絲并聯(lián)然后與燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電阻最大，即滑片位于中點(diǎn)時(shí)，電路總電阻最大，通過(guò)燈泡的電流最小，燈泡功率最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)阻值為5Ω，此時(shí)等效電源內(nèi)阻為6Ω，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=0.95V，電流I=0.348A，燈泡實(shí)際功率P=UI=0.95×0.348≈0.33W．
故答案為：（1）如圖
（2）左
（3）增大，4.4
（4）0.33

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法；本題最后一問(wèn)是本題的難點(diǎn)，要注意圖象法的應(yīng)用．