Question

9．實驗室備用以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動變阻器R₁（阻值變化范圍0-20Ω）、滑動變阻器R₂（阻值變化范圍0-1000Ω）、電動勢適當(dāng)?shù)碾娫�、小燈泡�?V，2W）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）要完整地描繪小燈泡的U-I曲線，請在方框中畫出實驗電路圖1，并標(biāo)出所用滑動變阻器的符號．
（2）實驗中描繪出的小燈泡U-I曲線如圖2所示，由圖可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）如果用上述器材測量所給電源的電動勢和內(nèi)電阻，實驗電路如圖3甲所示，圖中R₀是阻值為9.0Ω的保護電阻，實驗中測得多組數(shù)據(jù)如表所示，試在同一坐標(biāo)系中畫出等效電源的U-I圖象，由圖象可求出電源自身內(nèi)阻約為1Ω．

序號	1	2	3	4	5	6
U/V	4.00	3.40	2.80	2.00	1.50	0.80
I/A	0.20	0.25	0.33	0.40	0.46	0.52

（4）若將上述小燈泡直接與電源和保護電阻組成串聯(lián)電路，如圖3乙所示，此時小燈泡消耗的電功率約為0.82W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗原理與實驗?zāi)康拇_定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．
（2）分析圖示圖象，應(yīng)用歐姆定律分析答題．
（3）應(yīng)用描點法作出電源的U-I圖象，然后由圖象求出電源的內(nèi)阻．
（4）由圖示求出燈泡的電壓與電流，然后求出燈泡功率．

解答 解：（1）描繪燈泡的伏安圖象曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器要采用分壓接法，由于小燈泡的阻值較小，電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：

（2）由圖示U-I圖象可知，隨電壓與電流的增大，燈泡實際功率增大，燈絲溫度升高，電壓與電流的比值增大，燈絲電阻增大，由此可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而增大．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)作出電源U-I圖象如圖所示，

由圖示圖象可知，電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$-R₀=$\frac{6}{0.6}$-9=1Ω；
（4）由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓為2.1V，電流為：0.39A，燈泡的電功率為P=UI=2.1×0.39≈0.82W；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）增大；（3）如圖所示；1；（4）0.82（0.80-0.84W均正確）．

點評 本題考查了實驗電路設(shè)計，確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計實驗電路的關(guān)鍵．可在表示小燈泡的U-I圖象中同時畫出表示電源的U-I圖象，兩圖線的交點即為小燈泡的實際電流和電壓．