Question

8．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．

①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；
②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为0.44A；
③该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将4只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值为2.25W（保留两位小数）．

Answer 1

分析 ①根据题意确定滑动变阻器的接法，然后连接实物电路图．
②根据图示电流表确定其量程与分度值，读出其示数．
③当内外电阻相等时电源的输出功率最大，即小电珠的总功率最大，由图示图象求出此时电珠两端电压与电流，由欧姆定律求出电珠的电阻，然后求出灯泡的个数，应用功率公式可以求出小电珠的总功率．

解答 解：①滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，则滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示：

②由图乙所示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.44A．
③电源内阻为1欧姆，当外电路电阻与电源内阻相等，即灯泡并联总电阻为1欧姆时灯泡的总功率最大，
由于内外电阻相等，则内外电压相等，电源电动势为3V，则路端电压为1.5V，由图丙所示图象可知，
电压为1.5V时通过小电珠的电流为0.375A，此时小电珠的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5}{0.375}$Ω=4Ω，4只小电珠的并联阻值为1Ω，
因此需要4只小电珠并联，此时小电珠的总功率：P=4UI=4×1.5×0.375≈2.25．
故答案为：①如图所示；②0.44；③4；2.25．

点评 本题考查了连接实物电路图、电流表读数、求灯泡个数、求灯泡总功率；当电压与电流从零开始变化时滑动变阻器只能采用分压接法，根据题意确定滑动变阻器的接法是正确连接实物电路图的前提与关键．