Question

【题目】当小灯泡发光时，其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化．某同学为研究这一现象，按照自己设计的实验电路测量出小灯泡的电流I和电压U，得到如下表所示的数据．

I/A	0.00	0.12	0.22	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

(1)请你根据上表数据的特点，在虚线框中画出实验电路图____．

可用的器材有：电源(电动势为3 V)；小灯泡；电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)；电流表(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；滑动变阻器(变化范围0～10 Ω)；开关和导线若干．

(2)①在坐标上画出小灯泡的UI曲线(图上已描出部分点)____．

②由图可知：灯丝的电阻随灯泡亮度增加而　________(选填“变大”或“变小”)．

(3)如果将上述实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5 V，内阻为2.0 Ω的电源两端，利用上面的UI曲线可求出小灯泡的实际功率是　________W，电源效率为　________.(保留两位有效数字)

Answer 1

【答案】 变大 0.28(0.26～0.30均可) 53%(51%～55%均可)

【解析】

(1)[1]描绘小灯泡伏安特性曲线实验，电路采用分压接法，由于小灯泡电阻较小，电流表应外接，如图所示：

(2) ①[2]采用描点法描绘小灯泡伏安特性曲线，如图所示：

②[3]小灯泡伏安特性曲线上每点的纵坐标与横坐标的比值表示灯丝电阻大小，可知小灯泡灯丝电阻随电流的增大而增大，即小灯泡灯丝电阻随小灯泡亮度的增大而变大。

(3)[4][5]在描绘的小灯泡伏安特性曲线所在的坐标系中作出电动势为1.5 V、内阻为2.0 Ω的电源伏安特性曲线，如图丙所示，两图的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U=0.8V电流I=0.35A，则功率为：

P=UI=0.35×0.8=0.28W；

电源效率:

。