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    4．某同学要描绘额定电压为3.6V的小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡的电阻随温度变化问题（要求电压从0取起）．
    （1）用黑色水笔连线表示导线，请你在图1中把缺少的导线补全，连成完整的实验电路（闭合电键时滑动变阻器滑动头在右侧）．

    （2）闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则电路的可能故障为B．
    A．小灯泡短路            B．小灯泡断路      C．电流表断路        D．滑动变阻器断路
    （3）排除故障后，该同学完成了实验．根据实验数据，画出小灯泡的I-U图线如图2所示．若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是2.0Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k（273+t），k为比例常数．根据I-U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度为1527℃．
    （4）将该灯泡与10Ω的电阻串联接到电源电动势为4V、内阻不计的电源上，灯泡实际功率为0.396W．

    分析 （1）在连线时要根据电路图连线，注意电流表是外接法；
    （2）题的关键是根据电流表示数是零说明电路发生断路故障，根据变阻器是分压式接法即可判定；
    （3）题的关键是由小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系，根据已知条件求出比例系数k，然后根据I-U图象读出小灯泡正常工作时的电流，再根据欧姆定律求出对应的电阻，再代入给出的关系式即可求解．
    （4）根据闭合电路欧姆定律作出等效电源的伏安特性曲线，两图的交点即为灯泡的工作点，由图可知电流和电压，则由P=UI可求得灯泡的实际功率．

    解答 解：（1）根据实验原理可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故电流表采用外接法；故实物连线如图所示：

    （2）根据欧姆定律可知，若小灯泡断路，则电流表的示数为零，但电压表示数等于变阻器的输出电压，所以B正确．
    （3）由R=k（273+t）可知，将R=2.0，t=27℃代入可求出k=$\frac{1}{150}$，
    根据I-U图象可读出U=3.6V时I=0.3A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.6}{0.3}$=12Ω，
    代入R=k（273+t），可解得t=1527℃
    （4）在I-U图象中作出等效电源的伏安特性曲线，如图所示，由图可知，灯泡的工作电压为1.8V，电流为0.22A，故P=UI=1.8×0.22=0.396W．
    故答案为：（1）如图； （2）B； （3）1527；（4）0.396W．

    点评 本题考查描述灯泡的伏安特性曲线的实验，要注意明确实验原理，知道滑动变阻器分压接法以及电流表外接法的正确使用，同时注意明确图象法分析数据的基本方法；分析时要根据欧姆定律和串并联规律做出判断．

    练习册系列答案
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