Question

1．某同學(xué)通過實驗研究小燈泡的電壓與電流的關(guān)系．可用的器材如下：電源（電動勢3V，內(nèi)阻可忽略不計）、電鍵、滑動變阻器（最大阻值10Ω）、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干．

①在某一組實驗中讀得電壓表、電流表的讀數(shù)如圖1所示，請將結(jié)果記錄下來：U=1.20V，I=0.40A．
②實驗得到小燈泡的U-I圖象如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
③在圖3中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實驗電路．
④若按圖3連線后，合上電鍵，任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅，其他完全正常，則可斷定是導(dǎo)線EM（填接線柱字母，如“GH”）發(fā)生斷路；此時的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是0.13W（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)電表的讀數(shù)方法可得出對應(yīng)的讀數(shù)；
②在小燈泡的U-I圖象中，圖象上的與原點(diǎn)連線的斜率表示小燈泡電阻的大小，所以小燈泡電阻隨電壓的最大而增大；
③根據(jù)實驗原理明確對應(yīng)的電路圖，則可得出對應(yīng)的實物圖；
④根據(jù)實驗現(xiàn)象可明確實驗中出現(xiàn)的故障，根據(jù)功率公式可分析能獲得的最小功率．

解答 解：①電壓表最小分度為0.1V，則讀數(shù)為：1.20V；
電流表最小分度為0.02A；則讀數(shù)為：0.40A；
②由圖象可知，U-I圖象中圖象的斜率越來越大，則說明電阻隨隨電壓的增大而增大；
③由于小燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，電流表應(yīng)用外接法；又電流與電壓從零逐漸增大，故滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，實物圖如圖，

④燈泡電壓變化，但不能完全熄滅，說明將滑動變阻器接成了限流接法；故應(yīng)為EM間出出了斷路故障；
將滑動變阻器最大值接入時，小燈泡的功率最��；將滑動變阻器等效為電源內(nèi)阻，則電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為6Ω，則短路電流${I}_{短}^{\;}$=$\frac{3}{6}$=0.5A，在小燈泡的U-P圖象中，連接U=3V與I=0.5A兩點(diǎn)，畫出表示電源的U-I圖象，如圖，讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為U=0.5V，I=0.25A，則小燈泡的最小功率為P=UI=0.5×0.25=0.13W；．
故答案為（1）①1.20  0.40；
②增大
③如圖所示
④EM；0.13

點(diǎn)評 當(dāng)已知小燈泡的伏安特性曲線，要求其功率時，要再畫出表示電源的U-I圖象，則兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)即為小燈泡的實際電流與電壓，然后根據(jù)P=UI求解．